Ingineria Calitatii [PDF]

Zitiervorschau

MINISTERUL EDUCAŢIEI ŞI CERCETĂRII Universitatea Petrol-Gaze din Ploieşti Departamentul de Învăţământ la Distanţă şi cu Frecvenţă Redusă

Adrian Cătălin DRUMEANU

INGINERIA CALITĂŢII

Ploieşti 2007

2

CUPRINS

1 2 3 4 5

Calitatea produselor şi serviciilor…………………… Sistemul calităţii……………………………………. Managementul calităţii totale………………………... Sistemul de măsurare şi estimare a calităţii………… Controlul de recepţie al produselor………………….

6

Noţiuni generale de teoria fiabilităţii………………...

7

Mentenabilitatea şi disponibilitatea sistemelor……..

3 17 47 83 11 8 16 9 20 2

CAPITOLUL 1 CALITATEA PRODUSELOR ŞI SERVICIILOR Obiectivele capitolului Calitatea se defineşte ca fiind ansamblul de proprietăţi şi caracteristici ale unui produs care îi conferă acestuia proprietatea de a satisface anumite nevoi. Sensurile acestui termen sunt de natură filosofică, tehnică, economică şi socială. Obiectivele acestui capitol sunt următoarele: • Definirea conceptului de calitate şi a evoluţiei acestuia în timp; • Prezentarea relaţiilor calitate-nevoi-utilitate, produse-servicii, a funcţiilor şi factorilor calităţii.

1.1. Conceptul de calitate Problema calităţii nu a apărut într-un moment precis al evoluţiei umane. Se spune că demersul calitativ l-a însoţit pe om în dezvoltarea sa umană, în permanenţă, influenţându-l şi ajutându-l în evoluţia sa. Profesioniştii calităţii au apărut însă, o dată cu instaurarea puterilor centralizate, reprezentate la vârf de şefi de trib, regi sau faraoni. Cu autoritatea pe care o aveau, ei puteau să accepte sau să respingă produsele şi serviciile care le erau prezentate, să selecteze doar ceea ce convenea pretenţiilor lor. Totodată, apar prevăzute în mod expres, condiţiile necesare pentru realizarea unor produse sau servicii publice, garantarea anumitor parametrii stabiliţi.

3

Cea mai veche referire la acest conceptul de calitate se regăseşte în Biblie, când apare citatul: „Şi Dumnezeu văzu că acesta era bun”. Cel mai vechi tratat care este considerat un veritabil „ghid al calităţii”, a fost descoperit în Egipt, în mormântul lui Reuh–Mi–Re la Teba în anul 1450 î. H. Acest tratat arată cum un inspector egiptean poate să verifice perpendicularitatea unui bloc de piatră cu ajutorul unei corzi, sub privirea tăietorului de piatră. În anul 2150 î.H., calitatea de construcţie a caselor era descrisă si stabilită prin lege, mai precis prin codul lui Hamurabi, astfel: „Dacă un zidar a construit o casă si aceasta nu este suficient de solidă şi se dărâmă omorându-i pe ocupanţi, zidarul va trebui să fie ucis.” Conceptul general de „ calitate” provine din latinescul „ qualis” care înseamnă mod de a fi. Sensurile cuvântului sunt de natură filosofică, tehnică, economică şi socială.

În zilele noastre reputaţia unei organizaţii se bazează pe principalele elemente ale competitivităţii: calitate, fiabilitate, distribuţie şi preţ. Dintre acestea, „calitatea este cea mai importantă” deoarece prin calitate firma îşi clădeşte o reputaţie bună sau rea, iar reputaţia are amploare şi durabilitate. În ultimă instanţă, de reputaţie, deci de calitate, depinde însăşi supravieţuirea firmei. Termenul de calitate a dobândit o utilizare foarte frecventă în mediul organizaţional contemporan, conotaţiile sale fiind dintre cele mai diverse, de la lux şi merit, la excelenţă şi valoare. Deşi nu există o definiţie unitară a conceptului de calitate, abordările actuale se referă preponderent la legăturile cu clientul (satisfacerea cerinţelor clientului), acesta fiind cel care dă ultimul verdict cu privire la calitate. Principalele definiţii ale calităţii sunt: În sensul cel mai general, calitatea este o categorie filosofică si exprimă însuşirile esenţiale ale unui obiect, serviciu, care îl fac să se distingă de toate celelalte produse (servicii) similare, care au aceeaşi destinaţie, respectiv utilitate. În literatura de specialitate, calitatea este definită, ca fiind „ gradul de utilitate sau aptitudinea de utilizare în conformitate cu cerinţele ”. I.S.O. defineşte calitatea ca fiind „ansamblul de proprietăţi şi caracteristici ale unui produs care îi conferă acestuia proprietatea de a satisface anumite nevoi ”. Legea calităţii defineşte calitatea ca: „totalitatea cerinţelor explicite şi implicite ale unui produs care asigură integral realizarea scopului în care a fost creat şi comercializat”. Juran consideră calitatea ca fiind “ gradul de utilitate sau aptitudinea de utilizare a produsului”. Crosby defineşte calitatea „ conformitatea cu cerinţele existente în domeniu şi nu ca bun sau elegant”. Dicţionarul Webster consideră calitatea “ un grad al excelentului ”. Genici Taguki apreciază calitatea ca fiind “ un minim de pierdere

4

dinspre produs spre societate, din momentul în care produsul este livrat”. Dicţionarul enciclopedic al Limbii Române defineşte calitatea astfel : „ categoria filosofică exprimând unitatea însuşirilor şi laturilor esenţiale, în virtutea căreia într-un sistem dat de relaţii, un lucru este ceea ce este deosebindu-se de celelalte lucruri, dar ţi asemănându-se, cu cele din aceeaşi clasă, specie, etc., şi a cărei schimbare atrage după sine transformarea (saltul calitativ al acelui lucru într-altul)”.

Dicţionarele de specialitate furnizează în general două tipuri de definiţii ale calităţii care sunt importante pentru manageri. Acestea se bazează fie pe relaţia dintre calitate şi caracteristicile produsului, fie pe relaţia dintre calitate şi lipsa deficienţelor. Caracteristicile produsului au un impact direct asupra volumului vânzărilor, astfel că, din acest punct de vedere, o calitate mai bună, de obicei, costă mai mult. Pe de altă parte, deficienţele produsului au un impact direct asupra costurilor, astfel încât, din acest punct de vedere, o calitate mai bună, de obicei costă mai puţin. Integrarea celor două perspective într-o singură definiţie este foarte dificilă, fapt ilustrat de Juran (1989), care a arătat că nu există consens deplin cu privire la semnificaţia dată conceptului de calitate (Tabelul 1.1.). Tabelul 1.1. Principalele semnificaţii ale calităţii Caracteristici ale produselorserviciilor care satisfac nevoile „Lipsa deficienţelor” consumatorilor Efectul major se manifestă asupra Efectul major se manifestă asupra vânzărilor costurilor În general, un nivel înalt de În general un nivel înalt de calitate costă calitate costă mai mult mai puţin Un nivel înalt de calitate permite Un nivel înalt de calitate permite firmelor: firmelor: • sa mărească nivelul de • să reducă numărul de erori; satisfacţie al consumatorilor; • să reducă numărul de rebuturi; • să realizeze produse vandabile; • să reducă numărul de defecte de • să facă faţă concurenţei; funcţionare şi reparaţii în garanţie; • să îşi mărească segmentul de • să reducă insatisfacţia clienţilor; piaţă; • să diminueze activităţile de • să realizeze venituri din inspecţie/testare; vânzări; • să reducă timpul de lansare pe piaţă • să practice preţuri competitive. a produselor noi; • să-şi îmbunătăţească gradul de utilizare a capacităţii de producţie; • să mărească performanţa livrărilor.

5

În acelaşi timp, practica arată că, pe fondul unor dezbateri controversate, se pot identifica o serie de termeni cheie prefereaţi de firme pentru definirea conceptului de calitate (Tabelul 1.2.). Conţinutul tehnic, economic şi social al conceptului de calitate rezultă din caracterul complex şi dinamic al acesteia. Tabelul 1.2. Termeni cheie utilizaţi în definirea calităţii Termeni cu Termeni cu frecvenţă mare de Termeni frecvenţă mică de utilizare controversaţi utilizare Calitatea serviciilor: • procese interne • preţ; • caracteristici, performanţă, (recrutare, • costuri (alte competitivitate; elaborarea decât cele statelor • promptitudine, curtoazie; datorate de plată); deficienţilor); • capabilitatea proceselor; • durata ciclului • absenteism; • lipsa erorilor; de fabricaţie; • „responsa• conformitate cu standarde şi • promptitudine; bilitatea proceduri. • lipsa erorilor; socială” faţă de angajaţi, Calitatea produselor: • competitivitate; mediu • caracteristici, performanţă, • siguranţa public, etc. competitivitate; locului de muncă. • „interfaţă prietenoasă”; • siguranţă în funcţionare; • lipsa defectelor de funcţionare; • fiabilitate, mentenabilitate, disponibilitate; • durabilitate, estetică; • capabilitatea proceselor; • costurile calităţii scăzute; • conformitate cu specificaţii, standarde, proceduri.

Caracterul complex al calităţii. Din definiţia calităţii rezultă că un produs sau serviciu, pentru a-şi îndeplini rolul pentru care a fost creat , deci să aibă o anumită utilitate, trebuie să îndeplinească un “complex” de condiţii: tehnico – funcţionale, economice, psiho – senzoriale, ergonomice, ecologice. Caracterul dinamic, derivă din caracterul dinamic al nevoilor şi utilităţii. Factorii care determină caracterul dinamic sunt: progresul tehnico – ştiinţific, exigenţele crescute ale consumatorilor, competitivitatea tehnică ( concurenţa dintre produsele vechi şi noi).

6

Ridicarea continuă a calităţii produselor şi serviciilor, respectiv modernizarea şi adaptarea cât mai fidel posibil la cerinţele pieţei se realizează folosind una sau două căi: 1. extensivă, concretizată prin creşterea în timp a numărului de caracteristici utile produsului (de exemplu, creşterea gradului de confort, siguranţă în exploatare); 2. intensivă, prin îmbunătăţirea nivelului unor caracteristici de calitate ( de exemplu, micşorarea consumului de carburant la autoturisme, reducerea poluării, creşterea vitezei de rulare etc). Cunoscând caracterul complex şi dinamic al calităţii, se poate conchide că, la evaluarea nivelului calitativ al produselor şi serviciilor trebuie să se ia în calcul mărimea caracteristicilor din cele mai multe grupe, ponderea după importanţa pe care o au la un moment dat. Caracterul dinamic al calităţii produselor, accentuat în ultimele decenii, odată cu explozia sortimentală a produselor, este dat nu numai de nivelul proiectat şi realizat, determinat de acţiunea conjugată a factorilor enumeraţi, ci şi de evoluţia în timp a nivelului principalelor caracteristici, de constanţa lor în circuitul tehnic al produselor de la furnizor – comerţ – consumator. Pe acest traseu, calitatea proiectată si realizată se poate modifica, de regulă în sens negativ, datorită acţiunii unor factori specifici circulaţiei mărfurilor: ambalare, transport, manipulare, păstrare. De aceea, la aprecierea calităţii produselor trebuie să se specifice momentul şi locul determinării acesteia. În activitatea practică, legată de producţia şi circulaţia mărfurilor, au apărut noţiuni concrete, uzuale, aplicative, care derivă din noţiunea teoretică a calităţii. Astfel, calitatea este cunoscută în mai multe ipostaze a căror ignorare poate produce confuzie în relaţiile dintre producător şi beneficiar: • Calitatea proiectată reflectă valorile individuale ale proprietăţilor la un nivel ales în urma comparării mai multor variante, în scopul satisfacerii într-o anumită măsură a nevoilor consumatorilor. Acestei ipostaze i se acordă mare atenţie, întrucât ponderea ei în obţinerea unui produs de calitate este de circa 70%, deci are un rol hotărâtor în prevenirea defectelor şi în economisirea de resurse materiale şi umane. • Calitatea potenţială, reflectă calitatea produselor după proiectare, dar înainte de fabricaţie. • Calitatea omologată exprimă valorile individuale ale proprietăţilor produsului, avizate de o comisie de specialişti,

7

•

• •

• •

•

•

•

în vederea realizării seriei “0”, şi care are caracterul de etalon. Calitatea prescrisă a unei mărfi indică nivelul limitativ al valorilor individuale (selecţionate) ale proprietăţilor produsului, înscrise în standarde norme, specificaţii. Pe baza ei se face recepţia calitativă a loturilor de mărfuri între producători şi beneficiari (comerţ, turism). Calitatea fabricaţiei desemnează gradul de conformitate a produsului cu documentaţia tehnică. Calitatea contractată exprimă valorile individuale asupra cărora s-a convenit între părţile contractante. De regulă este apropiată de cea prescrisă în standarde, dar poate să fie la un nivel superior acesteia. Calitatea livrată presupune nivelul efectiv al calităţii produselor livrate de furnizor. Calitatea reală exprimă nivelul determinat la un moment dat pe circuitul tehnic ( recepţie, transport, păstrare ,etc.) şi se compară cu calitatea prescrisă sau contractată. Calitatea tehnică sau industrială a unei mărfi exprimă gradul de conformitate a valorilor individuale ale proprietăţilor( de regulă tehnice şi funcţionale), faţă de prescripţiile standardelor şi normelor în vigoare, lăsându-se pe planul secund celelalte proprietăţi. Este punctul de vedere al producătorului. Calitatea parţială reprezintă raportul dintre calitatea cerută si cea obţinută. Calitatea comercială exprimă nivelul, caracteristicilor psihosenzoriale, varietatea gamei sortimentale, mărimea termenului de garanţie, activitatea de “service”, modul de prezentare şi ambalare ,volumul cheltuielilor de întreţinere şi funcţionare, etc. Această ipostază este de mare importanţă în luarea deciziei de cumpărare, ea reprezentând punctul de vedere al consumatorului. El priveşte produsul prin prisma serviciului pe care-l aduce în timpul utilizării şi al costului global al acestuia. Calitatea comercială este cea care are impact major pe piaţă. Ea este punctul de plecare în aprecierea mărfurilor şi se înţelege implicit în orice discuţie care vizează calitatea.

În condiţiile producţiei de masă, produsul este elementul de bază al loturilor de mărfuri. Sub această formă are loc circulaţia produselor între producător, comerciant, consumator. De aceea trebuie să se facă distincţie între calitatea unităţii de produs şi calitatea loturilor, concepte între care există relaţii de interdependenţă.. Loturile sunt alcătuite din produse de acelaşi fel, obţinute printr-un

8

anumit proces de fabricaţie, din aceeaşi materie primă si destinate unei anumite nevoi. Calitatea unităţii de produs este apreciată în raport cu propriul său model, specificat, sau prescris printr-un standard sau normă. Calitatea unităţii de produs este importantă în mod deosebit pentru utilizatorul final. Calitatea lotului se apreciază prin gradul în care se regăseşte calitatea unităţii de produs în colectivitatea de mărfuri şi se estimează printr-un indicator, ce exprimă proporţia de noncalitate în lot. Acest concept are importanţă deosebită în relaţiile contractuale între cei trei parteneri: furnizor, unitatea de transport şi comerţ.

În analiza calităţii se utilizează mai mulţi termeni de specialitate. Cei mai importanţi sunt: • Cerinţele calităţii, sunt expresiile cererilor formulate de beneficiari (utilizatori, consumatori) în timpul cercetărilor de piaţă si reprezintă comanda socială, la un moment dat. Consumatorii chestionaţi îşi exprimă opţiunile pentru un nivel sau altul de calitate al produselor prin intermediul unor formulări generale, care vizează unul sau mai multe aspecte ale calităţii, fără să indice precis valoarea unei proprietăţi. • Proprietăţile sunt însuşirile specificate ale unui produs (serviciu) necesar obţinerii lui pentru acoperirea unei nevoi, şi care conferă produselor o utilitate (valoare de întrebuinţare). Ele apar în documentaţia tehnică (standarde ,norme) ca urmare a „traducerii” în termeni tehnici şi economici a cerinţelor de calitate formulate de consumatori, sau după omologarea produselor de către specialiştii în domeniu (ingineri şi economişti). Numărul proprietăţilor este relativ mare, în funcţie de natura produsului, acestea fiind necesare pentru fabricaţia lui, între limitele de toleranţă admise de documentaţia tehnico-economică. Proprietăţile sunt prevăzute în proiecte şi prescrise în standarde şi norme sub forma proprietăţilor fizice, chimice, mecanice etc. • Caracteristici de calitate. Datorită varietăţii sortimentelor de mărfuri cu aceeaşi destinaţie, în practica economică se face apel la un număr restrâns de proprietăţi care conferă produsului o anumită trăsătură definitorie a gradului de utilitate pentru satisfacerea unei nevoi şi care se numesc caracteristicile calităţii. Ele sunt deci, cele mai importante proprietăţi selecţionate după aportul lor la stabilirea gradului de utilitate a produsului la un moment dat. Caracteristicile calităţii reprezintă prima treaptă a sintezei pentru evaluarea corectă a calităţii. În ele se regăsesc proprietăţi apropiate care exprimă gradul de satisfacere a unui segment de nevoi (caracteristici estetice, tehnice, ergonomice etc.). 9

Funcţiile calităţii. Sunt rezultatul grupării a două sau mai multe caracteristici înrudite, complementare, care exprimă gradul de satisfacere al nevoii. Ele reprezintă penultima treaptă a sintezei caracteristicilor în stabilirea calităţii produsului ca întreg, în toată complexitatea sa, în vederea estimării gradului de satisfacere al nevoii oamenilor la un moment dat. În general, caracteristicile de calitate ale unui produs se pot grupa în trei funcţii esenţiale: tehnică, economică, socială, după aportul pe care îl au la satisfacerea nevoii beneficiarilor. • Parametrii exprimă mărimea, valoarea proprietăţilor şi caracteristicilor de calitate ale produselor (ex: rezistenţa la rupere : 51 kg/mm2 etc). În cazul proprietăţilor psihosenzoriale, mărimea acestora se exprimă prin noţiuni: dulce, amar etc. • Indicii exprimă valorile relative ale mărimii unei proprietăţi, faţă de cea prescrisă sau de referinţă. • Indicatorii calităţii sunt expresiile cifrice sau noţionale ale funcţiilor, sau ai calităţii produselor sau serviciilor. Ei au o sferă de cuprindere mai mare la nivelul unui produs al unui lot de mărfuri sau al producţiei unei întreprinderi. Ex.: durabilitatea unui motor ( funcţie) – 10 ani; calitatea unui lot este de maximum 2% defecte etc. •

1.2. Relaţii ale calităţii 1.2.1. Relaţia calitate – nevoi – utilitate Calitatea are un conţinut social datorită implicaţiilor unor proprietăţi ale mărfurilor şi serviciilor asupra nevoilor, a calităţii vieţii oamenilor şi a mediului înconjurător. Studiul nevoilor reprezintă comanda socială a pieţei, căreia trebuie să-i răspundă producţia de mărfuri, printr-o structură sortimentală adecvată şi de o calitate corespunzătoare, faţă de cerinţele formulate de beneficiari. Nevoile sociale reprezintă punctele de pornire în realizarea bunurilor şi serviciilor, dar în acelaşi timp, şi de raportare, de referinţă, de apreciere a gradului de satisfacere a nevoilor, prin intermediul calităţii. Nevoile oamenilor au caracter dinamic determinat de dezvoltarea producţiei, a ştiinţei şi tehnicii, a gradului de cultură şi civilizaţie. Acest caracter se imprimă şi celorlalte categorii, de utilitate şi calitate, între care există o strânsă interdependenţă. 10

Utilitatea produselor şi serviciilor este determinată de totalitatea proprietăţilor, a însuşirilor menite să satisfacă o anumită nevoie a consumatorilor. Utilitatea diferenţiază produsele între ele, în grupa şi subgrupe, după destinaţie, respectiv după necesităţile diferite pe care le acoperă, dar fără să indice în ce măsură, în ce grad satisfac o anumită nevoie. Această măsură a utilităţii produselor şi serviciilor, care au aceeaşi destinaţie şi urmează să satisfacă o nevoie, este exprimată prin calitate. Deci, produsele şi serviciile cu aceeaşi destinaţie, din aceeaşi grupă sau subgrupă, sunt diferenţiate între ele prin anumite proprietăţi (caracteristici), ceea ce determină de fapt, un grad mai mare sau mai mic de satisfacere a aceleaşi categorii de nevoi. Aceasta stă la baza aprecierii şi împărţirii pe clase, categorii de calitate. Între “ calitate” şi “ utilitate” este un raport, ca de la parte la întreg, în sensul că „utilitatea” unor mărfuri/ servicii, este dată de totalitatea însuşirilor, proprietăţilor, iar “calitatea”, de principalele proprietăţi, care permit diferenţierea produselor cu aceeaşi destinaţie, dar cu grade diferite de satisfacere a nevoii. 1.2.2. Relaţia produse – servicii Dintre produsele des întâlnite, cu o pondere mare, sunt cele rezultate din sectorul de alimentaţie publică, precum şi cele din dotarea unităţilor pentru asigurarea gradului de confort şi cele destinate agrementării turismului. Punerea în valoare a acestora se face prin intermediul serviciilor de desfacere – vânzare şi consum imediat. Produsele sunt procurate pentru utilizările lor funcţionale şi nefuncţionale. Oamenii cumpără produsele, în principal, pentru a-şi asigura utilizările funcţionale pe care le oferă calitatea specifică acestor mărfuri ( de exemplu, automobilul ca mijloc de transport, pâinea ca aliment etc.). Uneori, anumite produse sunt achiziţionate pentru utilitatea calităţii lor nefuncţionale ( de exemplu, pentru prestigiul pe care-l oferă posesorului, sau pentru aspectul său exterior). Serviciile au şi ele, în mod asemănător, caracteristica de a fi utilizate atât din punct de vedere funcţional cât şi nefuncţional. În ultimele decenii, există argumente care apropie noţiunile de produse şi servicii, subliniind necesitatea ca orice produs să satisfacă o nevoie socială, deci să facă „un serviciu”. Produsele se împart, după durata utilizării, în trei mari categorii: produse care se consumă în totalitate în timpul primei 11

utilizări ( alimente); produse cu o durată medie de utilizare( îmbrăcăminte, încălţăminte); produse de folosinţă îndelungată ( automobile, calculatoare etc.). Sunt anumite produse de folosinţă îndelungată la care se cumpără numai serviciile oferite de acestea, ale rămânând în proprietatea altcuiva (de exemplu serviciul telefonic). Unele produse sunt închiriate şi nu vândute direct, forma cea mai des întâlnită fiind în domeniul turismului. În asemenea cazuri, agentul economic vinde serviciul pe care-l oferă produsul, şi nu produsul ca atare. Rezultă din acestea tendinţa de eliminare a deosebirilor dintre produse şi servicii din punctul de vedere al utilizatorului, pentru că el le apreciază prin prisma serviciului adus şi nu după conţinutul lor material. În cazul produselor de folosinţă îndelungată, conceptul de calitate pune un mare accent pe factorul timp. Eficacitatea produsului se apreciază nu numai prin capabilitatea lui de a îndeplini rolul prevăzut, dar trebuie să fie şi disponibil pentru utilizare, în orice moment când beneficiarul are nevoie de el. Această disponibilitate depinde de faptul dacă produsul prezintă fiabilitate (lipsă de defecte) şi mentenabilitate (uşurinţa de a fi pus în funcţiune când se defectează). Deci, se apreciază calitatea prin prisma serviciului adus pe o anumită perioadă de timp.

1.3. Funcţiile calităţii Calitatea are un caracter complex şi dinamic. Din definiţia calităţii, rezultă că ea înglobează un ansamblu de caracteristici tehnico-funcţionale, economice, sociale, psiho-senzoriale, care împreună satisfac într-un anumit grad nevoia socială la un moment dat şi într-un anumit loc. Din această grupare a caracteristicilor de calitate putem deduce şi funcţiile pe care le îndeplineşte. Aceste funcţii sunt: funcţia tehnică; funcţia economică; funcţia socială. Funcţia tehnică a calităţii este conferită de grupa caracteristicilor tehnico-funcţionale (respectiv de proprietăţi intrinseci, fizice, mecanice, fiabilitate, etc.) şi exprimă gradul de utilitate, de satisfacere a unor nevoi, sau a unor segmente importante ale acestora. Caracteristicile care stau la baza acestei funcţii se pot împărţii în două subgrupe: 1. Caracteristici tehnice; 12

2. Caracteristici funcţionale; 1. Caracteristicile tehnice ale produselor finite îşi au originea în calitatea materiilor prime, materialelor, precum şi în calitatea procesului tehnologic, al nivelului tehnic al mijloacelor de producţie, prin intermediul cărora sunt dirijaţi parametrii de calitate. Aceste caracteristici au caracter obiectiv şi o valoare ştiinţifică ridicată. Valorile lor sunt măsurate cu exactitate în laboratoare specializate. Ele sunt prevăzute în standarde şi stau la baza negocierilor dintre producători şi comercianţi, fiind de regulă, hotărâtoare pentru succesul multor produse pe piaţă. Pentru produsele de folosinţă îndelungată, aceste caracteristici tehnico-funcţionale au cea mai importanţă în stabilirea nivelului calitativ, motiv pentru care se foloseşte denumirea de „nivel tehnic”. Nivelul tehnic al produselor exprimă mărimea caracteristicilor tehnico-funcţionale în care s-a materializat şi concretizat nivelul calităţii producţiei, respectiv al utilajelor şi instalaţiilor. Între nivelul tehnic şi calitate există un raport ca de la parte la întreg. Nivelul tehnic este un atribut al calităţii produselor şi poate influenţa în mare măsură calitatea lor. În condiţiile revoluţiei tehnico-ştiinţifice, noţiunea de calitate nu poate fi desprinsă de nivelul tehnic al produselor. Pe de altă parte, deşi nivelul tehnic al produselor este esenţial, el este insuficient pentru a asigura un înalt nivel calitativ produselor.

2. Caracteristicile funcţionale, specifice în special produselor de folosinţă îndelungată sunt reprezentate cel mai elocvent de către disponibilitate cu cele două laturi ale ei: fiabilitatea şi mentenabilitatea. Aceste caracteristici exprimă calitatea pe termen lung, verificabilă prin teste sociale, la un anumit nivel al costurilor pentru menţinerea în funcţiune a produselor. Mărimea acestor caracteristici determină volumul cheltuielilor la utilizator, reclamate de frecvenţa reparaţiilor efectuate în timp şi care afectează bugetul de familie. Datorită acestor implicaţii economice la beneficiar, caracteristicile de fiabilitate şi mentenabilitate reprezintă principalele elemente ale competitivităţii produselor de folosinţă îndelungată. Aceste caracteristici au devenit în ultimul deceniu esenţiale datorită următorilor factori existenţi în economie: • Complexitatea şi automatizarea crescândă a utilajelor, care nu mai permit micile reparaţii casnice; • Progresul constant şi dinamic al tehnicii; • Costul ridicat al investiţiilor; • Exigenţa tot mai mare a clienţilor în materie de siguranţă în funcţionare a produselor.

13

Funcţia economică a calităţii constă în stabilirea unui raport între efortul producătorului pentru asigurarea calităţii, la care se adaugă cheltuielile serviciului adus, exprimat prin gradul de satisfacere a nevoii. Există deci, două influenţe economice ale calităţii: una asupra costului de producţie, datorită nivelului prescris al caracteristicilor din prevederile proiectului; alta asupra veniturilor beneficiarilor, datorită modului de satisfacere al nevoii pe durata de folosinţă a produsului, exprimată de fiabilitate. •

•

Referitor la aceste două influenţe se pot face următoarele observaţii: Produsele sunt apreciate prin prisma serviciului adus beneficiarului, raportat la costul global. Prin serviciul produsului se înţelege sinteza optimă dintre nivelul iniţial al calităţii şi fiabilitatea sa. În costul global intră costul produsului, cheltuieli cu mentenabilitatea precum şi valoarea pagubelor produse prin indispensabilitatea produsului ca urmare a defectării. Trebuie deci, să se apere interesele consumatorului, prin optimizarea cheltuielilor pe care produsele le ocazionează la utilizare. De aceea, ridicarea nivelului calităţii produselor trebuie să aibă în vedere interesele beneficiarului, ceea ce presupune studierea deficienţelor pe care produsele le manifestă în exploatare – rata căderilor, cheltuieli totale efectuate de utilizator într-un an etc. Calitatea optimă exprimă gradul în care un produs îndeplineşte serviciul specificat, misiunea pentru care a fost realizat, în condiţii de cost global minim. Fabricarea produselor în conformitate cu calitatea prevăzută în contract sau în standarde, nu trebuie să fie însoţită de reduceri ale cheltuielilor pe seama calităţii, pentru că în felul acesta nu se va realiza nivelul de disponibilitate aşteptat de beneficiar şi deci un cost global satisfăcător. Este nevoie deci de modernizarea permanentă a tehnologiilor de fabricaţie la nivelul progresului tehnic existent, concomitent cu revizuirea continuă a nivelului calitativ al produselor, pentru ca acestea să corespundă cerinţelor pieţei, să fie astfel competitive. Aceste eforturi însă, presupun cheltuieli ridicate, care se regăsesc în costuri şi deci în preţuri. Apare aşadar o contradicţie:  Pe de o parte necesitatea de a moderniza permanent tehnologia, structura organizatorică, managementul;  Pe de altă parte, realizarea unui cost rezonabil pentru a reuşi pe piaţa concurenţială. Aceste interese contradictorii sunt realizate prin stabilirea unui optim, atât pentru producător, cât şi pentru beneficiar. Optimul este definit din punctul de vedere tehnico –economic prin maximul diferenţei dintre calitate şi cost, deci, utilitate maximă si cost minim. Pentru obţinerea optimului, se au în vedere următoarele:  Se cere un minim al costului şi un maxim al satisfacţiei pentru utilizatori;  Un cost minim necondiţionat este o cerere absurdă, iar un maxim de satisfacţie a utilizatorului, presupune eforturi deosebite (unicate, produse de artă);  Condiţionarea reciprocă a celor două laturi, oferă calitatea optimă. 14

Se mai poate spune că optimul presupune eficienţa economică, care se defineşte ca efort şi efect, adică obţinerea unui efect maxim cu efort minim. Protejarea consumatorilor de preţurile extrem de ridicate, chiar în condiţiile unei calităţi de excepţie, constituie un aspect al funcţiei economice.

Funcţia socială a calităţii. Această funcţie derivă din influenţa pe care o exercită calitatea produselor şi serviciilor asupra condiţiilor de muncă, asupra vieţii şi nivelului de trai, asupra mediului înconjurător. În ultimul deceniu, această funcţie a crescut în importanţă, datorită accentuării caracterului de masă a produselor şi serviciilor. Activitatea productivă presupune două laturi care se cer a fi armonizate: • pe de o parte produsele şi serviciile se realizează de colective de oameni cu însuşiri şi calificări diverse; • pe de altă parte, produsele şi serviciile sunt destinate unei categorii largi de oameni cu cerinţe , preferinţe, gusturi dintre cele mai variate ca structură si nivel calitativ. Oamenii societăţii contemporane au nevoie de produse şi servicii cu un înalt grad de utilitate conferit de nivelul tehnic ridicat, ca urmare a utilizării noilor realizări ştiinţifice, tehnice, prin gradul superior de valorificare a resurselor materiale şi umane, care în ultimă instanţă contribuie la creşterea calităţii vieţii. Umanitatea a ajuns la concluzia că există o corelaţie strânsă între om şi natură. Asupra mediului acţionează factori biologici, economici, sociali. Distrugerea mediului are o acţiune de feed-back, prin care cel care, în ultimă instanţă este cel mai afectat este tot omul . De aceea, trebuie acordată atenţie protejării mediului, iar funcţia socială are acest deziderat în atenţia sa.

1.4. Factorii calităţii Ponderea valorii de întrebuinţare în procesul calităţii este substanţială şi presupune activităţi complexe. Realizarea calităţii în producţie este un proces complex, colectiv, cu caracter de management ce se realizează cu participarea a numeroşi factori obiectivi şi subiectivi, care se intercondiţionează şi se integrează în produs, ca rezultat al acestei activităţi. Factorii calităţii, începând cu cercetarea ştiinţifică, prospectarea pieţei, proiectarea, execuţia, controlul calităţii şi terminând cu condiţiile consumului, au o pondere şi o influenţă diferenţiată în produse, în funcţie de natura lui, de gradul de 15

tehnicitate, de distribuţie şi felul nevoii sociale pe care o satisface. Printre principalii factori ai calităţii se numără: materia primă, procesul tehnologic, construcţia produsului, cerinţele consumatorilor, competenţa profesională. În perioada postbelică, s-au mai adăugat următorii factori: cercetarea pieţei, cercetarea ştiinţifică, proiectarea, controlul calităţii, tehnica precum şi diversele modalităţi de ambalare, depozitare, utilizare a produselor. În perioada modernă, realizarea unei înalte calităţi ale produselor presupune ca factori importanţi resursele materiale şi financiare, resursele energetice şi informatice, gradul se înzestrare tehnică, organizarea muncii, calificarea profesională, activitatea de cercetare ştiinţifică, comerţul intern şi internaţional. Sintetizând, ceea ce determină calitatea produselor este un sistem complex de factori de natură tehnică, economică şi socială care au contribuţie diferită ca sens, intensitate şi pondere. În această perioadă sporeşte rolul nivelului tehnic al produselor şi complexităţii lor, al gradului de valorificare a materiilor prime, a reducerii cheltuielilor materiale de producţie, a inteligenţei ştiinţifice şi tehnice încorporate în activitatea de producţie. În scopul înlesniri studierii acestor factori, literatura de specialitate îi grupează după mai multe criterii: • După rolul lor: - factori care determină calitatea (principali) ; - factori care condiţionează calitatea; • După locul unde acţionează aceşti factori: - factori care acţionează în industrie ( materii prime , materiale, procesul tehnologic, calificarea profesională a lucrătorilor ); - factori care acţionează în comerţ ( exigenţele consumatorilor, cercetarea pieţei, contractarea produselor, ambalarea şi depozitarea , reclama produselor; Aceşti factori sunt studiaţi uneori separaţi în funcţie de domeniul care este interesat de studiul lor. Unii factori acţionează liniar, alţii logaritmic, unii în sens pozitiv, alţii negativ, unii intens, alţii abia sesizabil. Gruparea factorilor a fost realizată schematic, fie sub forma unei spirale a calităţii, a unui triunghi al calităţii, fie sub alte forme. J. M. Juran (profesor american de origine română) a analizat aceşti factori şi a realizat aşa numita „spirală a calităţii”. Aceasta începe cu cercetarea, concepţia, creaţia, proiectarea, continuând în spirală cu specificaţia, controlul procesului de producţie, inspecţie, probe, încercări, vânzări, operaţii service, după care totul se reîntoarce, dar la un alt nivel. A mai fost analizată calitatea prin triunghiul calităţii, prin diagrama lui ISHIKAWA, sau sub formă de tabel. Triunghiul calităţii are în vârfuri: a) cerinţele de calitate ale beneficiarului; b) calitatea certificată în documentaţia tehnică; c) calitatea finită. Laturile triunghiului sunt concepţie, calitatea 16

fabricaţiei, ambalare. Oricare este reprezentarea acestor factori, trebuie reţinut caracterul lor deschis, dinamic, integrat într-un concept unitar al activităţii de producţie.

CAPITOLUL 2 SISTEMUL CALITĂŢII Obiectivele capitolului Sistemul calităţii reprezintă ansamblul de structuri organizatorice, responsabilităţi, proceduri, procese şi resurse, care are ca scop implementarea conducerii calităţii. Obiectivele acestui capitol constau în prezentarea analitică a următoarelor elemente privind sistemul calităţii: • Definirea conceptului, evoluţia şi importanţa sistemului calităţii; • Funcţiile, principiile şi structura sistemului calităţii; • Documentele sistemului calităţii; • Auditul sistemului calităţii.

2.1. Elemente conceptuale Calitatea produselor şi serviciilor constituie factorii principali care asigură competitivitatea unei organizaţii (firme) economice. Competitivitatea şi eficienţa economică a unei organizaţii trebuie să conducă la oferirea de produse şi servicii care: • să satisfacă o necesitate, să aibă o utilitate şi un scop bine definite; • să satisfacă cerinţele beneficiarilor; • să fie conforme cu standardele şi specificaţiile aplicabile; • să fie în conformitate cu cerinţele societăţii în privinţa reglementărilor legale, consideraţiile de mediu, securitate şi sănătate publică, economisirea energiei, reducerea consumurilor etc.;

17

• să fie realizate şi să fie vândute la preţuri competitive, care să asigure şi eficienţă economică. Aceste deziderate pot fi îndeplinite dacă factorii tehnici, administrativi şi umani, care au incidenţă asupra calităţii, se află sub control. Acest control vizează reducerea, eliminarea şi în primul rând prevenirea deficienţelor şi abaterilor de la calitate. Pentru satisfacerea deplină a cerinţelor pentru calitate ale beneficiarilor, este necesar ca desfăşurarea activităţilor în cadrul unei organizaţii, să se facă ordonat şi precis, prin implementarea sistemului calităţii (SC). Sistemul calităţii, conform standardelor Seria ISO 9000, reprezintă ansamblul de structuri organizatorice, responsabilităţi, proceduri, procese şi resurse, care are ca scop implementarea conducerii calităţii. Acesta are ca scop integrarea tuturor elementelor care influenţează calitatea unui produs sau serviciu oferit de o firmă (organizaţie). Un sistem al calităţii vizează: • identificarea tuturor serviciilor legate de calitate; • distribuţia responsabilităţii; • stabilirea relaţiilor de colaborare. De asemenea, un sistem al calităţii trebuie să fie „transparent” în aşa fel încât organizaţia, cât şi clienţii săi să înţeleagă clar cum intenţionează firma să se asigure că produsele sale vor satisface toate cerinţele calităţii. Pentru atingerea acestor cerinţe, conducerea organizaţiei trebuie să elaboreze, să stabilească şi să implementeze un sistem al calităţii, ca mijloc prin care: • se realizează politicile; • se îndeplinesc obiectivele declarate; De aceea, sistemul calităţii trebuie structurat şi adaptat tipului specific de afaceri de organizaţii şi trebuie să ţină seama de elementele adecvate prezentate în standarde seria ISO 9000. Totodată sistemul calităţii este folosit ca un instrument eficient al conducerii organizaţiei, iar în relaţiile contractuale reprezintă un element care conferă încredere în furnizor. Calităţii ia în considerare toate etapele de dezvoltare ale unui produs şi ale proceselor, conform etapelor sugerate de „cercul calităţii” (bucla calităţii, spirala calităţii) prezentat în Figura 2.1. „Cercul calităţii” prezintă modelul conceptual al activităţilor interdependente care condiţionează calitatea pe întreaga desfăşurare a dezvoltării produsului.

18

Prin implementarea sistemului calităţii se asigură următoarele avantaje: • îmbunătăţirea activităţii de proiectare a produsului; • creşterea productivităţii prin utilizarea eficientă a personalului productiv, a maşinilor şi a materialelor; • crearea unui cult al calităţii la nivelul organizaţiei, prin conştientizarea calităţii; • reducerea neconformităţilor în producţie şi a reclamaţiilor beneficiarilor; • creşterea încrederii din partea clienţilor; • asigurarea unei îmbunătăţiri a calităţii produselor; îmbunătăţirea imaginii şi a credibilităţii firmei pe piaţa internă şi externă.

Cercetarea şi studiul pieţei

Reciclarea (sau reintegrarea în natură)

Proiectarea şi dezvoltarea produsului Planificarea şi dezvoltarea produselor

Post-vânzare Asistenţă tehnică şi servicii asociate Instalare şi punere în funcţiune

Aprovizionare Producţie sau prestare servicii Verificare Condiţionare şi

Vânzări şi distribuţie

depozitare Figura 2.1. Cercul calităţii

2.2. Evoluţia şi importanţa sistemului calităţii Sistemul calităţii prezintă o evoluţie dinamică în timp şi spaţiu, sub aspectul obiectivelor şi a denumirii. Acest sistem a fost structurat pentru prima dată în Japonia anilor 1950-1960, unde era întâlnit sub denumirea TQC ( Total Quality Control - Controlul Total al Calităţii Produselor). În continuare a cunoscut o evoluţie spectaculoasă atât în ceea ce

19

priveşte denumirea , dar mai ales în ceea ce priveşte obiectivele. Sistemul a fost preluat de SUA, unde a fost cercetat şi unde i s-au pus bazele teoretice de către Feigenbaum (abordarea globală a activităţii de ţinere sub control a calităţii în întreprindere, 1961) şi de către Deming (contribuţii privind utilizarea metodelor statistice), respectiv Juran (necesitate orientării spre client). Europa a acceptat acest sistem după anii 1960 datorită avantajelor pe care le cuprindea sistemul în sine. Conform definiţiei lui Feigenbaum „sistemul calităţii este un sistem activ pentru integrarea eforturilor de concepere a calităţii, menţinerea calităţii şi îmbunătăţirea calităţii, ale diferitelor grupuri dintr-o organizaţie, aşa încât să se obţină produsele şi serviciile la cel mai economic nivel care permite satisfacerea deplină a clientului”. Cu mici modificări, această definiţie, a fost preluată în British Standard BS 4778 sub forma „sistemul calităţii este un sistem pentru programarea şi coordonarea eforturilor diferitelor grupuri dintr-o organizaţie pentru menţinerea sau îmbunătăţirea calităţii la un nivel economic care permite satisfacerea clientului”. Larg acceptate în Japonia încă din anii 60, prin dezvoltările ulterioare ale lui Ishikawa, teoriile americane au fost completate sub forma unui nou concept japonez, denumit „Company Wide Quality Control” (CWQC). În acest fel, calitatea este privită de japonezi ca o componentă a managementului organizaţiei şi pe scară mai largă, ca o problemă naţională. Prin anii ’70 în Japonia şi începând cu anii ’80 în ţările vest europene încep să fie utilizate metode de planificare şi îmbunătăţire a calităţii proceselor şi produselor, ca de exemplu metoda QFD (Quality Function Deployment”, metoda Taguchi, metoda FMEA (Failure Mode Effects Analysis - analiza modurilor de defectare şi a efectelor sale) etc. Promovarea şi dezvoltarea aspectelor calităţii prin considerarea mediului înconjurător, a condus la o nouă orientare „spre proces” în scopul optimizării proceselor pe întreaga perioadă de dezvoltare a produselor. În aceste condiţii s-a conturat un nou concept denumit TQM (Total Quality Management – managementul calităţii totale) care în prezent se utilizează în paralel cu conceptele menţionate mai sus.

Evoluţia sistemului a avut câteva etape, dintre care cele mai importante sunt următoarele: 1. În jurul anilor 1950 avea în centrul atenţiei sale verificarea produselor după ce erau realizate (control postproces). Din loturile respective, în urma verificărilor erau excluse produsele care nu corespundeau calitativ. Dezavantajul sistemului constă în faptul că defectele erau doar constatate şi eliminate. 2. A doua etapă a presupus un control statistic al procesului de producţie. Prin aceasta se încerca să se ţină sub control procesul tehnologic sub aspectul calităţii produselor. Se încerca astfel ca procentul de defecte să nu depăşească o cotă 20

100 75 %

Contribuţia la asigurarea calităţii,

prevăzută pe termen lung. În această etapă se caută în permanenţă să se depisteze cauzele defectelor. 3. A treia etapă a marcat o evoluţie pentru că a presupus înfiinţarea unor compartimente specializate de asigurarea calităţii produselor. 4. A încercat prin toate mijloacele educaţionale şi informaţionale să educe personalul în realizarea unor produse de calitate. Erau vizaţi atât conducătorii întreprinderilor cât şi muncitorii cu cea mai mică calificare. Competenţele deci, depăşeau sfera serviciilor specializate, practic tot colectivul avea atribuţii în acest domeniu. 5. A cincea etapă a presupus un salt calitativ, s-a stabilit că este esenţial ca producţia să fie orientată către societate. Trebuia deci, produs ceea ce dorea consumatorul şi nu întreprinzătorul după gusturile şi preferinţa consumatorului. 6. Când producţia s-a dezvoltat foarte mult a presupus orientarea către costuri mici. Se dorea realizarea unor produse de calitate superioară cu costuri minime pentru a învinge concurenţa. În această etapă s-a încercat să se estimeze noncalitatea şi implicaţiile ei asupra întreprinderii. 7. A şaptea etapă este cea actuală, când atenţia este îndreptată către consumator în sensul diversificării producţiei spre dimensiuni fără precedent pentru a satisface toate gusturile şi toate preferinţele, totul sub deviza „clientul nu cumpără un produs sau serviciu ci satisfacerea unei necesităţi”. Evoluţia sistemului calităţii a determinat şi modificări ale ponderilor controlului calităţii aşa cum se observă în diagrama lui J.P. Sullivan (Figura 2.2.). Aşa cum se poate observa în diagramă are loc o importantă reducere a controlului post producţie de la 100% în 1950 la numai 15% în 1990. Controlul procesului tehnologic s-a redus ca pondere de la 75% prin anii 1970, la 30% în anii 1990, în schimb a crescut ponderea controlului proiectării şi concepţiei de la 15% în 1970 spre 80% şi chiar mai mult în anii 1990 cu tendinţă de creştere în continuare.

50 25 0 1950

1960

1970

1980 Anul

21

1990

2000

Figura 2.2. Evoluţia ponderilor diferitelor tipuri de control ale calităţii: I – contribuţia controlului post-proces; II – contribuţia controlului procesului tehnologic; III – contribuţia controlului concepţiei şi proiectării.

Prin intermediul sistemului calităţii conducerea întreprinderii are un sistem foarte eficient de control al calităţii în toate fazele producţiei. În prezent implementarea sistemului calităţii este o necesitate obiectivă care este determinată de mai multe cauze: 1. Concurenţa de piaţă a devenit atât de acerbă încât inevitabil se urmăresc doi factori: calitatea şi preţul. 2. Caracteristica economiei actuale este automatizarea şi informatizarea proceselor tehnologice. Aceasta presupune eliminarea unor acţiuni săvârşite de om în domenii în care limita fizică îşi spune cuvântul. Precizia a crescut şi odată cu ea rentabilitatea . 3. Întrucât rolul calităţii a crescut, a crescut în acelaşi timp şi totalitatea cheltuielilor pentru realizarea ei. În consecinţă preţul produsului a crescut, iar beneficiarul doreşte dacă tot plăteşte mai mult să se asigure că îşi procură un produs de calitate, adică, preţul să se regăsească în calitatea produsului. 4. S-a observat că realizarea unor produse de calitate au influenţat foarte mult şi alţi indicatori economici, care aparent nu aveau tangenţă cu acest aspect (profit, cost, productivitate). 5. Produsele de calitate superioară devin o sursă potenţială de materii prime şi materiale şi în acelaşi timp îşi aduc aportul în bătălia omului pentru protecţia mediului înconjurător. În faţa acestor necesităţi devine evident că sistemul calităţii este inevitabil într-o economie modernă. Acest sistem însă implică activităţi complexe şi de durată. În primul rând sistemul trebuie adaptat la specificul întreprinderii evitându-se încărcarea excesivă a acesteia cu personalul cu atribuţii de control, dar în acelaşi timp, organizând activitatea în aşa fel încât să nu permită nici unei faze de producţie desfăşurarea unei activităţi neverificate. De asemenea, sistemul trebuie să asigure instruirea la un nivel ridicat a personalului implicat în această muncă. Sistemul calităţii trebuie, de asemenea, să îşi organizeze un sistem informaţional foarte bine pus la punct care să cuprindă o bază de date complexă şi completă şi un acces la informaţie rapid şi facil. Ca un ultim aspect, sistemul calităţii presupune conducerea şi coordonarea eficientă a acestei activităţi. Sistemul calităţii îşi propune de la început anumite obiective. Aceste obiective sunt:

22

1) realizarea şi menţinerea unor calităţi efective a produselor. Trebuie urmărind metoda japoneză, urmărită eventual creşterea şi îmbunătăţirea continuă a acestei calităţi; 2) sistemul trebuie să ofere beneficiarului încrederea absolută că marfa livrată sau supusă vânzării va fi la nivelul celei contractate sau a celei prevăzute în prospect. Trebuie recunoscut faptul că insuccesul într-un singur caz se propagă geometric; 3) asigurarea conducerii că premisele propuse sau realizate până la un moment dat în ceea ce priveşte calitatea se pot menţine pe o perioadă îndelungată şi nu este doar un efect de moment.

2.3. Funcţiile sistemului calităţii Sistemul calităţii are câteva funcţii care corelate cu toate fazele şi etapele ciclului de viaţă al produselor respective determină obţinerea încrederii beneficiarului în furnizori: 1) Funcţia de realizare a calităţii şi prevenire a defectelor. În fiecare etapă de realizare a produselor sunt specificate operaţii care trebuie verificate pentru a se obţine asigurări privind corectitudinea realizărilor. Se verifică astfel cercetarea, dezvoltarea, documentaţia tehnică, omologarea, procesul de fabricaţie, utilizarea şi mentenanţa produsului. Această funcţie este în strânsă legătură cu conceptul de asigurare a calităţii. Este încetăţenită ideea realizării unor produse care sunt controlate riguros în cadrul unui sistem unitar. Această funcţie are deci, ca obiectiv realizarea calităţii în toate fazele, concluzia fiind că dacă toate etapele corespund calitativ, produsul final, ca o însumare, va corespunde şi el calitativ. 2) Funcţia de atestare. Această funcţie presupune analizarea operaţiilor efectuate într-o etapă precedentă. După ce se analizează etapa anterioară dacă toate operaţiile au corespuns din punct de vedere calitativ, se ia decizia de trecere la etapa următoare. Această decizie presupune o anumită procedură, adică: avizarea calităţii; omologarea produsului; recepţia calitativă efectuată de cele mai multe ori cu beneficiarul; stabilirea unor indicatori statistici etc. (vezi Figura 2.3.). 3) Funcţia de îmbunătăţire. Aceasta reprezintă de fapt scopul final al sistemului. Ea încearcă în permanenţă să ia măsuri de adaptare a procesului de producţie la nou, la performanţele pe care societatea o cere, la nevoia socială în general. Pentru

23

realizarea acestor funcţii sistemul calităţii presupune necesitatea de a efectua anumite controale în compartimentele cheie. Formele de control pe care le prevede sistemul calităţii sunt următoarele: a) Controlul de marketing. În acest control se urmăreşte testarea pieţei, se analizează nivelul calitativ al produselor solicitate de consumator. Se urmăreşte până la ce nivel al preţului este dispus utilizatorul să plătească calitatea. Prin această testare se hotărăşte care este nivelul calitativ al produsului care va fi lansat pe piaţă. Este ştiut că un produs de calitate superioară costă. De aceea, întreprinderea trebuie să analizeze riscul ca produsul, deci extrem de bun să nu fie cumpărat fiind scump şi riscul ca deşi produsul este foarte ieftin comparativ cu cele similare pe piaţă să nu fie cumpărat întrucât nu corespunde calitativ. Testând aşadar piaţa producătorul trebuie să aleagă nivelul optim al calităţii produsului cu care va ieşi pe piaţă. Definirea produsului Cercetare

Utilizare

Fabricaţie

SISTEMUL CALITĂŢII

Documentaţie

Omologare

Figura 2.3. Fluxul informaţional al sistemului calităţii

b) Controlul de engineering. Este faza controlului din sectorul cercetare-proiectare. În acest domeniu se urmăreşte elaborarea unei documentaţii tehnico-economice adecvate proiectului pe care şi l-a propus iniţial întreprinderea. Este un control al activităţii de creaţie. c) Controlul materiilor prime şi materiale. La acest control se verifică nivelul calitativ al materiilor prime prin mostră de la mai mulţi furnizori. Se alege astfel furnizorul cel mai potrivit atât sub aspectul calităţii produselor cât şi sub aspectul disponibilităţii pe care o oferă acest furnizor. (Asigurarea unor resurse pe termen lung fără convulsii eventual cu transport în condiţii optime şi pe trasee scurte).

24

d) Controlul fluxului de fabricaţie. Se verifică procesul de fabricaţie în toate etapele sale urmărindu-se ca faza următoare să preia semifabricatele care corespund calitativ. e) Controlul produselor finite. Această fază a controlului are loc la sfârşitul procesului de fabricaţie şi deci procentul indică o reducere a lui, el nu va fi niciodată eliminat pentru că presupune începerea finalizării activităţii de control. Pe lângă verificarea produsului finit se mai verifică şi funcţionarea lui în regim de exploatare (stand de probă, laborator) verificându-se şi îmbătrânirea produsului respectiv. f) Controlul expedierii produselor la beneficiar. În această fază se urmăresc condiţiile în care se ambalează produsul, cât de corect este manipulat, cum se face depozitarea şi dacă transportul până la beneficiar este cel mai potrivit. g) Controlul “service-ului”. În această fază se analizează operaţia de asistenţă tehnică oferită beneficiarilor. Se urmăreşte întâi dacă produsul a fost corect pus în funcţiune. Se face o instruire amănunţită beneficiarului iar dacă produsul este o noutate tehnologică se face chiar o iniţiere şi dacă este cazul unor defecţiuni se face o intervenţie rapidă şi sigură. h) Controlul fiabilităţii. În această etapă se analizează comportamentul produsului la beneficiar în condiţii reale de funcţionare. Toate datele obţinute în această etapă sunt centralizate şi trimise documentaţiei tehnice deci proiectului iniţial care va încerca îmbunătăţiri sau chiar modificări dacă este cazul. i) Controlul recepţiei. Recepţia reprezintă operaţia complexă de verificare calitativă şi cantitativă a loturilor de mărfuri de către beneficiar prin care se urmăreşte stabilirea unei concordanţe între calitatea furnizată şi calitatea contractată. Prin procesul de recepţie are loc de fapt schimbul de proprietate dintre furnizor şi beneficiar. Datorită complexităţii şi importanţei sale acest tip de control este prezentat pe larg într-un capitol separat. Se observă că un sistem al calităţii are prevăzute etape de verificare în toate fazele specifice cercului calităţii (figura 2.1.), adică pe toată durata de viaţă a produsului începând cu proiectarea şi încheind cu scoaterea din uz.

2.4. Principiile şi structura sistemului calităţii Pentru elaborarea sistemului calităţii este necesară existenţa unor principii care stea la baza construirii acestuia. 25

Aceste principii trebuie să ia în consideraţie următoarele aspecte: a) factori cheie ai sistemului calităţii; b) responsabilitatea conducerii; c) resursele umane şi materiale; d) structura sistemului calităţii. a) Pentru asigurarea satisfacţiei clienţilor este necesară existenţa unei legături de interdependenţă între responsabilitatea conducerii, resurse materiale, umane şi structura sistemului calităţii, aşa cum este redat în Figura 2.4. Responsabilitatea conducerii Interfaţa cu clienţii Resurse umane şi materiale

Structura sistemului calităţii

Figura 2.4. Legăturile de interdependenţă pentru asigurarea satisfacţiei clienţilor

Îndeplinirea acestor obiective se poate realiza prin: • implicarea totală a conducerii organizaţiei, sub aspectul responsabilităţii şi a utilizării tehnicilor moderne de management, care să conducă la o îmbunătăţire continuă a activităţilor; • aplicarea unor tehnici moderne de marketing şi a tehnicilor de vânzare adecvate care pot asigura cunoaşterea pieţei de desfacere, a clienţilor şi chiar a educaţiei acestora; • în acest sens se apreciază că satisfacerea solicitărilor a 75% dintre clienţi este o condiţie acceptabilă pentru o organizaţie. b) Conducerii manageriale îi revine responsabilitatea definirii politicii organizaţiei privind satisfacţia clienţilor săi referitor la calitatea serviciului oferit. De aceea, funcţionarea eficientă a unui sistem al calităţii necesită implicarea conducerii în implementarea politicii calităţii. Această politică trebuie formulată în scris şi se referă la: • nivelul sau clasa serviciului de furnizat; • directivele privind calitatea serviciului oferit; • procedeele de adoptare în scopul atingerii obiectivele stabilite; • imaginea şi reputaţia organizaţiei privită sub aspectul calităţii oferite. Este necesar ca politica calităţii să fie înţeleasă, implementată şi menţinută, iar conducerea organizaţiei trebuie să 26

asigure o bună difuzare a informaţiilor referitoare la acestea. Pentru realizarea unei politici adecvate în domeniul calităţii este necesar să se identifice şi să se definească obiectivele calităţii. Scopurile principale se referă la: • satisfacerea clienţilor în concordanţă cu standardele şi etica profesională; • îmbunătăţirea permanentă a serviciului; • eficienţa prestării serviciului; • considerarea exigenţelor societăţii şi a aspectelor ecologice ale serviciului oferit. Având la bază aceste scopuri fundamentale, conducerea organizaţiei poate elabora ansamblul de obiective privind calitatea şi anume: • precizarea clară a cerinţelor clienţilor şi luarea unor măsuri adecvate pentru obţinerea calităţii cerute; • iniţierea de acţiuni şi controale, cu caracter preventiv pentru evitarea nemulţumirii clienţilor; • implicarea tuturor salariaţilor din organizaţie în vederea realizării calităţii; • optimizarea costurilor aferente activităţilor care asigură performanţele şi nivelul calitativ al serviciului realizat; • analiza permanentă a cerinţelor şi a rezultatelor serviciilor prestate, în scopul îmbunătăţirii continue a calităţii; • luarea unor măsuri de prevenire a efectelor negative rezultate în urma serviciului prestat asupra societăţii şi a mediului ambiant. Deoarece sistemul calităţii include ansamblul funcţiilor şi implică participarea, angajamentul şi cooperarea eficientă a întregului personal al organizaţiei, o abordare modernă a calităţii implică analizarea erorilor şi a cauzelor acestora. Aşa cum este redat în Figura 2.5 se observă că ponderea (≅ 80%), dintre erori se datorează lipsei de atenţie, iar restul de ≅ 20% sunt consecinţe ale lipsei de mijloace (în principal financiare) şi de cunoştinţe profesionale. Rata erorii (%)

Lipsa de atenţie

28-30%

Acţiunea personalului

50-54%

ACŢIUNI MANAGERIALE

27

Lipsa de cunoştinţe sau de mijloace

18-20%

Acţiuni de natură financiară

0 defecte

Număr de defecte

Figura 2.5. Influenţa erorilor asupra calităţii

c) Resursele umane şi materiale trebuie să fie adecvate şi suficiente astfel încât conducerea să asigure implementarea sistemului calităţii şi îndeplinirea obiectivelor calităţii. În acest sens pentru a stimula motivaţia personalului, evoluţia sa, performanţele individuale, aptitudinile de comunicare, conducerea organizaţiei trebuie să se orienteze către următoarele aspecte: • selecţionarea personalului în funcţie de aptitudinile acestuia de a îndeplini cerinţele corespunzătoare fiecărei funcţii aferente postului de lucru; • asigurarea condiţiilor de muncă astfel încât acestea să conducă la stimularea performanţelor individuale şi stabilirea relaţiilor de muncă; • asigurarea că obiectivele şi cererile de îndeplinit şi realizat au fost corect înţelese inclusiv sub aspectul modului în care acestea pot afecta calitatea; • oferirea fiecărui membru al organizaţiei, a şanselor de a se realiza personal şi crearea oportunităţilor pentru o mai amplă implicare personală; • recunoaşterea şi recompensarea acţiunilor care conduc la îmbunătăţirea calităţii; • evaluarea periodică a factorilor care determină direct sau indirect, care influenţează calitatea produsului sau serviciului furnizat clienţilor; • actualizarea competenţelor personalului prin elaborarea proceselor de perfecţionare; • elaborarea şi introducerea „planurilor de evoluţie a carierei” pentru întregul personal. De asemenea, sub aspectul formării şi evoluţiei personalului este necesară introducerea unei educaţii adecvate prin care să se obţină conştientizarea spre necesitatea schimbării şi evoluţiei, respectiv a mijloacelor necesare pentru a le realiza. Din punct de vedere al comunicării este necesară existenţa unui sistem informaţional adecvat astfel încât personalul organizaţiei care intră în contact direct cu clienţii să aibă

28

cunoştinţele, deprinderile şi aptitudinile de comunicare în vederea realizării serviciului. Pentru realizarea serviciului la parametri propuşi se impune ca resursele materiale formate în principal din echipamente şi instalaţii, mijloace operaţionale, aparate şi echipamente pentru evaluarea calităţii, documentaţia tehnică şi operaţională, să fie adecvate obiectivului propus. d) Structura sistemului calităţii trebuie să fie alcătuită din elemente prin care să se permită controlul şi asigurarea calităţii de-a lungul tuturor proceselor operaţionale ce determină calitatea serviciului. Deoarece, conducerea organizaţiei este răspunzătoare de implementarea sistemului calităţii, trebuie ca activităţile care contribuie direct sau indirect la obţinerea calităţii, să fie definite şi documentate. Totodată trebuie definite responsabilităţile generale şi specifice în domeniul calităţii, respectiv a responsabilităţilor autorităţii delegate pentru activităţile incidente asupra calităţii. Datorită multitudinii activităţilor referitoare la calitatea din cadrul organizaţiei, prezintă o deosebită importanţă definirea clară a măsurilor de ţinere sub control şi de coordonare a interfeţelor dintre activităţi. Pentru evitarea repetării deficienţelor în desfăşurarea proceselor, în organizarea unui sistem al calităţii bine structurat şi eficient, trebuie accentuată identificarea problemelor referitoare la calitate şi pe implementarea de acţiuni preventive şi corective. e) Interfaţa cu clienţii prezintă o importanţă deosebită, decisivă, pentru calitatea serviciului oferit clientului. De aceea, este necesară crearea unei imagini adecvate, bazată pe realitatea acţiunilor întreprinse pentru satisfacerea cerinţelor clienţilor. În scopul promovării şi ameliorării contractelor cu clienţii, conducerea trebuie să analizeze periodic modul cum se desfăşoară comunicarea cu clienţii sub aspectul descrierii serviciului, a obiectului şi a disponibilităţii sale, costul serviciului, informarea clienţilor, cunoaşterea necesităţilor reale ale clienţilor etc.

2.5. Documentele sistemului calităţii

29

În vederea implementării sistemului calităţii este necesară existenţa unei documentaţii corespunzătoare cerinţelor standardelor din familia ISO 9000. Pentru ca produsele şi serviciile oferite să fie conforme cu condiţiile specificate, furnizorul trebuie să instituie şi să menţină o documentaţie detaliată care poate să conducă la realizarea unor produse de calitate, evaluarea sistemului calităţii şi îmbunătăţirea proceselor întreprinderii. Elaborarea documentaţiei calităţii permite evaluarea desfăşurării activităţilor curente, a rezultatelor acestor activităţi şi facilitatea identificării măsurilor corective adecvate pentru îmbunătăţirea acestora. După modul de asigurare (externă sau internă) a calităţii, furnizorul trebuie să stabilească şi să menţină un sistem documentar al calităţii, astfel: • în cadrul asigurării externe se elaborează un manual al calităţii care cuprinde procedurile sistemului calităţii şi structura documentaţiei utilizate în cadrul sistemului; • pentru asigurarea internă se prezintă în scris, în mod sistematic, toate elementele, cerinţele şi dispoziţiile adoptate de organizaţie, sub forma politicilor şi procedurilor. DIFUZARE INTERNĂ: în cazuri deosebite EXTERNĂ

INTERNĂ EXTERNĂ: la consultanţi

Principii, organizare responsabilităţi, competenţe la nivel de organizaţie în domeniul calităţii NIVELUL A Domenii de activitate compartimente

NIVELUL B

30

PREGĂTIREA PERSONALULUI

Detalierea activităţii

ASIGURAREA ŞI CONTROLUL CALITĂŢII

PRODUCŢIE, INSTALARE, SERVICE

PROIECTARE, PERFECŢIONARE

APROVIZIONARE MATERIALE, MANAGEMENT DEPOZITARE

NIVELUL C

INTERNĂ

CONTRACTE MARKETING, VÂNZĂRI, FINANŢARE

APLICARE

Figura 2.6. Structura ierarhică a documentelor sistemului calităţii

Implementarea sistemului calităţii într-o organizaţie necesită existenţa unor documente specifice care pot fi structurate ierarhic pe trei niveluri principale (Figura 2.6). Astfel, piramida documentelor sistemului calităţii cuprinde: • nivelul A: manualul calităţii; • nivelul B: procedurile sistemului calităţii; • nivelul C: documentele calităţii (formulare, rapoarte, instrucţiuni de lucru etc.). 2.5.1. Manualul calităţii Este principalul document folosit la elaborarea şi implementarea unui sistem al calităţii. Acesta prezintă politica în domeniul calităţii şi descrie sistemul calităţii unei organizaţii, constituind referinţa permanentă la implementarea şi menţinerea acestuia. Manualul calităţii serveşte următoarelor scopuri: • comunicarea politicii calităţii practicată de conducerea managerială către angajaţii organizaţiei, clienţi şi distribuitori; • constituirea documentului de referinţă la implementarea efectivă a sistemului calităţii; • asigurarea cunoaşterii, de către angajaţii firmei a elementelor sistemului calităţii, ceea ce conduce la conştientizarea acestora privind calitatea; • precizarea structurii organizatorice şi responsabilităţile diferitelor compartimente sau grupări funcţionale respectiv a modului de comunicare, pe direcţie orizontală sau verticală, asupra problemelor referitoare la calitate; • prezentarea bazelor pentru auditarea sistemului calităţii; • asigurarea câştigării încrederii clienţilor şi îmbunătăţirea imaginii organizaţiei. Prin conţinutul său, manualul calităţii poate fi elaborat pentru toate activităţile organizaţiei sau numai pentru unele activităţi. Sub acest aspect se pot elabora următoarele tipuri de manuale: - Manualul calităţii la nivelul întregii organizaţii; - Manualul calităţii pentru fiecare compartiment (sector) component; 31

- Manuale de calitate specializate (aprovizionare, proiectare, laboratoare). Sub aspectul confidenţialităţii informaţiilor cuprinse în Manualul Calităţii şi care pot fi la îndemâna clienţilor, deosebim: • Manualul calităţii de uz intern, denumit „manualul de management al calităţii”, cuprinde informaţii confidenţiale, la care potenţialii clienţi sau parteneri nu trebuie să aibă acces; • Manualul calităţii de uz extern, denumit „manual de asigurare al calităţii” cuprinde informaţii la care beneficiarii şi partenerii pot avea acces, deoarece acesta este un manual de prezentare. În cazul existenţei simultane a unui număr mare de manuale la nivel de organizaţie, este necesar ca acestea prin conţinutul lor, să nu intre în contradicţie. Din punct de vedere al conţinutului, în general, un manual al calităţii poate fi sub una din următoarele variante: - să fie o compilaţie directă a procedurilor documentate ale sistemului calităţii; - să fie o grupare sau o parte a procedurilor documentate ale sistemului calităţii; - să fie o serie de proceduri documentate pentru facilităţi sau aplicaţii specifice; - să fie constituit din mai multe documente sau niveluri; - să aibă un nucleu comun şi anexe adaptate; - să fie de sine stătător sau nu; - să fie prezentat în alte numeroase variante posibile bazate pe necesităţile organizaţiei. Manualul Calităţii este elaborat conform specificaţiei fiecărei organizaţii, neavând o structură tip şi trebuie să se refere la următoarele aspecte: • politica calităţii la nivelul organizaţiei; • autoritatea, responsabilităţile şi relaţiile dintre persoanele care coordonează, efectuează sau analizează activităţile referitoare la calitate; • procedurile şi instrucţiunile sistemului calităţii; • dispoziţiile referitoare la analiza, aducerea la zi, evidenţa difuzării şi administrarea manualului calităţii; Conform reglementărilor în vigoare din standardele ISO 9000, Manualul Calităţii cuprinde următoarele referiri structurale: a) titlul, scopul şi domeniul de aplicare; b) cuprinsul manualului; 32

c) pagini introductive referitoare la organizaţia respectivă şi la manualul însuşi; d) politica în domeniul calităţii şi obiectivele referitoare la calitate ale organizaţiei; e) descrierea structurii organizatorice, a responsabilităţilor şi a autorităţilor; f) descrierea elementelor sistemului calităţii şi alte referinţe la procedurile documentate ale acestuia. g) definiţii, dacă este cazul; h) un ghid pentru manualul calităţii, dacă este cazul; i) o anexă pentru datele suport, dacă este cazul. Referitor la redactarea manualului calităţii, pentru ca acesta să devină un instrument eficient în implementarea şi menţinerea sistemului calităţii, acesta trebuie să fie elaborat de organizaţia în cauză, să ţină seama de situaţia curentă din organizaţie, având la bază experienţa practică existentă în domeniul asigurării calităţii. Responsabilitatea redactării şi administrării manualului calităţii revine, de obicei, şefului compartimentului calitate (asigurarea calităţii). În condiţiile existenţei mai multor manuale ale calităţii, pe unităţi funcţionale, responsabilitatea revine fiecărui compartiment. Administrarea manualului calităţii se realizează de compartimentul calitate (asigurarea calităţii) prin efectuarea de revizii anuale şi periodice. 2.5.2. Proceduri scrise Conform Standardelor ISO 9000 procedura este definită ca reprezentând modalitatea specifică de desfăşurare a unei activităţi. În general, procedurile informează ce trebuie făcut, asigurându-se că este precizat modul cum să se facă, respectiv se definesc responsabilităţile şi modul de control al activităţii. De aceea în legătură cu o anumită activitate, procedura dă răspunsuri la întrebări de forma: Ce ?, Cine ?, Unde ?, Când ?, De ce ?. Deoarece procedurile sunt prezentate în scris, ele se numesc proceduri scrise sau documentate şi se referă la activităţi individuale, la mai multe activităţi grupate pe domenii sau la elementele sistemului calităţii organizaţiei. Ca urmare procedurile sunt de mai multe tipuri ca: proceduri ale sistemului calităţii, proceduri operaţionale, de încărcare, de inspecţie etc. O procedură documentată cuprinde următoarele elemente: • scopul şi domeniul de aplicare al procedurii; 33

• definiţii şi prescurtări; • documente de referinţă; • activitatea procedurală; • responsabilităţi; • înregistrări; • anexe. Dacă organizaţia implementează un sistem al calităţii, conform standardelor din familia ISO 9000, forma documentaţiei de bază o reprezintă procedura sistemului calităţii, iar în cazul în care se desfăşoară activităţi de proiectare, dezvoltare, fabricaţie, montaj şi service, se elaborează proceduri element de sistem (PES) pentru: - analiza contractului; - ţinerea sub control a concepţiei produsului; - ţinerea sub control a documentelor şi datelor; - asigurarea conformităţii produsului achiziţionat; - ţinerea sub control a produsului furnizat de client; - identificarea şi trasabilitatea produsului; - ţinerea sub control a proceselor; - inspecţie şi încercări; - ţinerea sub control a echipamentelor de măsurare şi încercări; - ţinerea sub control a produsului neconform; - acţiuni corective şi preventive; - manipulare, depozitare, condiţionare, prezentare şi livrare; - ţinerea sub control a înregistrărilor calităţii; - audituri interne ale calităţii; - formarea personalului; - servicii asociate; - tehnici statistice. Procedurile documentate pot fi înscrise în manualul calităţii sau pot fi anexate acestuia. Aceste proceduri nu intră în detalii tehnice, deoarece acestea fac obiectul procedurilor, instrucţiuni de lucru. 2.5.3. Proceduri / instrucţiuni de lucru Procedurile, instrucţiunile de lucru fac referiri la o activitate restrânsă, care de obicei este limitată la un post de lucru. Cuprinderea acestor documente în sistemul calităţii oferă efectuarea unui control adecvat şi continuu asupra calităţii. Prin modul de elaborare şi de administrare se permite ţinerea sub control a activităţilor. 34

2.5.4. Planul calităţii Este documentul care cuprinde practicile, resursele, secvenţele de activităţi specifice calităţii, referitoare la un contract, proiect sau produs. Planul calităţii cuprinde, în principal, următoarele aspecte: - obiectivele calităţii ce trebuie atinse; - alocarea specifică a responsabilităţilor şi a autorităţilor pentru diferite faze ale proiectului program; - procedurile, metodele şi instrucţiunile de lucru specifice care trebuie aplicate; - alte măsuri necesare pentru atingerea obiectivelor; - înregistrări specifice (sau specifice) care se referă la activităţi privind calitatea în etapele de existenţă ale produsului (registre, fişe, buletine, rapoarte, certificate de recepţie, activităţile de inspecţie, încercări, activităţi metrologice, garanţii şi postgaranţii etc.).

2.6. Auditul sistemului calităţii În vederea implementării sistemului calităţii, conform standardelor din seria ISO 9000, principalul instrument pentru realizarea obiectivelor organizaţiei în domeniul calităţii îl constituie auditul. Auditul calităţii reprezintă instrumentul de conducere prin care se confirmă existenţa sistemului calităţii, este evaluată şi determinată implementarea şi eficienţa organizaţiei. Evaluarea sistemului calităţii presupune desfăşurarea unor activităţi specifice în cadrul cărora se face apel la diferiţi termeni care vor fi prezentaţi în continuare. 2.6.1. Principalii termeni utilizaţi în auditul calităţii Auditul calităţii (ISO 8402-1995) – reprezintă „o examinare sistematică şi independentă efectuată pentru a determina dacă activităţile şi rezultatele lor referitoare la calitate, corespund dispoziţiilor prestabilite, dacă aceste dispoziţii sunt efectiv implementate şi apte să atingă obiectivele”. Prin auditurile calităţii se pot evalua produse, procese, servicii sau sistemul calităţii unei organizaţii, caz în care aceste

35

audituri se numesc „auditul calităţii produsului”, „auditul calităţii serviciului”, „auditul sistemului calităţii”. Auditul calităţii poate fi efectuat în scopuri interne sau externe. Auditul intern (auditul de primă parte) desfăşurat în interiorul unei organizaţii din iniţiativa şi în beneficiul propriu al acesteia, ca o parte a managementului calităţii. Auditul extern (la furnizor) executat de organizaţie la furnizorii săi existenţi sau potenţiali ca o cerinţă a sistemului calităţii propriu al acestei organizaţii. Auditul extern efectuat de beneficiari prin auditorii proprii este denumit audit „secundă parte”. Auditul extern efectuat de un organism neutru, la cererea organizaţiei sau la cererea unei alte părţi (beneficiar sau organism independent) este denumit audit „terţă parte”. În general auditurile au denumiri specifice în funcţie de scopurile pentru care sunt efectuate. Astfel auditul efectuat înainte de certificare se numeşte „audit de certificare”. Pentru a se verifica că se asigură respectarea cerinţelor stabilite, după verificarea sistemului calităţii se efectuează „auditul de supraveghere”. Auditul laboratorului: examinarea unui laborator de încercări, pentru evaluarea conformităţii cu criteriile specifice de auditare a laboratoarelor (EN 45001). Auditor (în domeniul calităţii) o persoană care are calificarea de a efectua audituri ale calităţii. Un auditor desemnat să conducă un audit al calităţii este denumit „auditor şef”. Auditor intern: persoană calificată pentru efectuarea auditului intern. Auditat: organizaţie în curs de auditare. Client: persoană sau organizaţie care solicită auditul. Clientul poate fi: - auditatul care doreşte auditarea propriului sistem al calităţii; - un beneficiar care doreşte auditarea sistemului calităţii unui furnizor prin utilizarea propriilor săi auditori sau o terţă parte; - o agenţie independentă autorizată să determine dacă sistemul calităţii asigură controlul adecvat al produselor sau serviciilor furnizate; - o agenţie independentă desemnată să efectueze un audit în scopul de a înregistra sistemul calităţii, al organizaţiei auditate. Observaţie: o constatare a faptelor, efectuată în timpul unui audit şi susţinută prin dovezi obiective.

36

Dovezi obiective: informaţii, înregistrări sau constatări ale faptelor, calitative şi cantitative, referitoare la calitatea unei auditări sau a unui serviciu sau la existenţa şi implementarea unui element al sistemului calităţii care se bazează pe observaţii, măsurări sau încercări şi care pot fi verificate. Specificaţie: document care precizează condiţii. Neconformitate: nesatisfacerea condiţiilor specificate. De exemplu, abaterea sau absenţa uneia sau mai multor caracteristici de calitate sau elemente ale unui sistem al calităţii faţă de condiţiile specificate. Neconformitate majoră: absenţa totală, nefuncţionarea unui element al sistemului, sau neimplementarea unuia sau a mai multor elemente ale sistemului calităţii. Neconformitate minoră: lipsuri cu caracter izolat sau sporadic constatate în aplicarea cerinţelor din documentele de referinţă, care nu prezintă o importanţă semnificativă asupra calităţii produselor/serviciilor şi prin repetare pot conduce la neconformităţi majore. Evaluarea conformităţii cu cerinţe specificate, implică colectarea de dovezi obiective cu privire la politică, organizare, proceduri şi resurse şi o comparaţie a acestora cu cerinţele, aşa cum sunt ele exprimate în standardul de referinţă pentru sistemul calităţii, contract sau legislaţie. Evaluarea implementării: unui sistem implică analiza dovezilor cu privire la activităţile curente şi atitudinile membrilor organizaţiei, a înregistrărilor pentru activităţile trecute şi stabilirea gradului în care sunt îndeplinite cerinţele. Evaluarea eficienţei unui sistem al calităţii constă în evaluarea gradului în care acesta este apt să îndeplinească obiectivele în domeniul calităţii. Prin evaluare se evidenţiază contribuţia sistemului la prevenirea defectelor produselor, serviciilor şi proceselor, la obţinerea unor niveluri mai bune de conformitate şi satisfacere a clienţilor. 2.6.2. Obiectivele generale ale auditului sistemului calităţii Auditurile sistemului calităţii sunt efectuate având următoarele obiective: • determinarea conformităţii elementelor sistemului calităţii cu cerinţele specificate în

37

• • • •

documentele de referinţă (standarde, documente normative, manualul calităţii); determinarea eficacităţii sistemului calităţii privind realizarea obiectivelor stabilite în domeniul calităţii; satisfacerea unor cerinţe reglementate; îmbunătăţirea sistemului calităţii organizaţiei auditate; certificarea (înregistrarea) sistemului calităţii organizaţiei auditate.

2.6.3. Documentele necesare pentru auditul calităţii Efectuarea auditului sistemului calităţii se face pe baza existenţei următoarelor documente principale: - standarde referitoare la sistemul calităţii; - manualul calităţii; - procedurile sistemului calităţii; - procedurile operaţionale; - instrucţiuni de lucru; - documente de inspecţie; - specificaţii tehnice; - proceduri privind costurile referitoare la calitate etc. 2.6.4. Roluri şi responsabilităţi ale participanţilor la audit În cadrul auditului, indiferent de felul acestuia, participanţii implicaţi la audit: auditorii, clientul auditului şi auditatul. a) Auditorii În cadrul auditului calităţii rolul factorului uman este determinat sub aspectul experienţei profesionale, a compartimentului şi a atribuţiilor. Din punct de vedere al experienţei profesionale se recomandă ca auditorii să aibă o experienţă de minimum 4 ani, să aibă studii superioare şi instruire în asigurarea calităţii şi experienţă de auditare. Atribuţia principală a auditorilor este examinarea sistemului calităţii astfel încât: - să se determine gradul de conformitate al acestuia cu condiţiile specificate;

38

- să constate dacă elementele sistemului au fost puse în practică; - să constate dacă sistemul calităţii este eficient pentru organizaţia în cadrul căreia funcţionează, adică oferă acesteia posibilitatea de a-şi realiza obiectivele în domeniul calităţii. Pentru îndeplinirea atribuţiilor, auditorul utilizează numai dovezi obiective, iar informaţiile nedovedite nu sunt luate în considerare în acţiunea de auditare. În cadrul auditului efectuat de o echipă sau de o persoană este necesar ca un auditor să fie investit cu responsabilitate generală. În funcţie de circumstanţe, echipa de audit poate cuprinde specialişti în domeniu, auditori în curs de formare sau observatori, dacă sunt acceptabili pentru client, pentru auditat şi auditorul şef. Pentru efectuarea auditului, organizaţia auditată desemnează ghizi nominalizaţi pentru realizarea interfeţei dintre aceasta şi organismul de auditare. Se recomandă ca echipa de audit să obţină indiferent de dificultăţi informaţii complete, precise şi obiective care să-i permită să exprime concluzii privind funcţionarea şi eficienţa sistemului calităţii. Principalele responsabilităţi ale auditorilor sunt: Auditorul şef: - participarea la selectarea membrilor echipei de audit; - pregăteşte planul de audit; - pregăteşte documentele de lucru; - defineşte condiţiile auditului şi dă instrucţiuni echipei de audit; - analizează documentaţia referitoare la activităţile sistemului calităţii existent, pentru a determina dacă aceasta este adevărată; - reprezintă echipa de audit în faţa conducerii auditului; - conduce discuţiile în cadrul şedinţelor de deschidere, intermediare şi de închidere; - raportează imediat auditatului neconformităţile critice; - raportează orice obstacol major, întâlnit în efectuarea auditului; - raportează rezultatele auditului în mod clar, conclusiv şi fără o întârziere nejustificată; - elaborează raportul de audit (împreună cu ceilalţi membri ai echipei); - în acelaşi timp are şi toate responsabilităţile unui auditor. Auditorii din echipă: - să îndeplinească cerinţele auditului; - se documentează; 39

- pregătesc şi îndeplinesc în mod eficient măsurile atribuite lor; - colectează şi analizează dovezi care sunt pertinente şi suficiente pentru a permite elaborarea concluziilor referitoare la sistemul calităţii auditat; - consemnează observaţiile; - raportează concluziile auditului; - verifică modul de aplicare şi eficienţa măsurilor corective (dacă este cazul sau dacă este cerută); - păstrează în siguranţă documentele auditului; - sunt obiectivi şi acţionează tot timpul într-un mod etic; - dau dovadă de perseverenţă, sunt metodici, riguroşi şi au o atitudine pozitivă. b) Clientul Se recomandă clientului următoarele: - să stabilească necesitatea şi scopurile auditului şi să iniţieze procesul respectiv; - să stabilească organizaţia de auditare; - stabilirea domeniului general al auditului, de exemplu standardul sau documentul referitor la sistemul calităţii, pe baza căruia trebuie condus auditul; - să primească raportul de audit; - stabilirea acţiunilor de urmărire, dacă este vreuna acţionează şi informează auditul despre aceasta. c) Auditatul Conducerii auditului i se recomandă următoarele: - să informeze personalul implicat asupra obiectivelor şi domeniului auditului; - să numească membrii responsabili (ghizi) din cadrul personalului care să însoţească membrii echipei de audit; - să pună la dispoziţie toate resursele necesare echipei de audit, în scopul de a se asigura un proces efectiv şi eficient de audit; - să asigure accesul la facilităţi şi la materiale doveditoare după cum solicită auditorii; - să coopereze cu auditorii, pentru a permite ca obiectivele auditului să fie realizate; - să stabilească şi să iniţieze acţiuni corective bazate pe raportul de audit. 2.6.5. Etapele auditului sistemului calităţii Conform reglementărilor din standardul SR ISO 10001-1, 1994, sunt stabilite principiile, criteriile, practicile de bază şi

40

furnizate principalele linii directoare pentru planificarea, efectuarea şi documentarea auditului sistemului calităţii. Pentru efectuarea auditului sistemului calităţii este necesară desfăşurarea următoarelor etape: planificarea auditului, pregătirea auditului, desfăşurarea auditului şi urmărirea acţiunilor corective. a) Planificarea auditului a.1) Definirea obiectivelor şi domeniul auditului Clientul decide, care elemente ale sistemului calităţii, zone şi activităţi ale organizaţiei urmează să fie auditate într-un interval de timp prestabilit. Acest interval este precizat în urma consultărilor dintre auditorul şef şi auditat. De asemenea, clientul specifică referinţa pentru efectuarea auditului sistemului calităţii, respectiv se stabileşte profunzimea auditului. a.2) Frecvenţa auditului Este stabilită de client, în funcţie de eventualele schimbări în managementul organizaţiei, care ar putea conduce la influenţe asupra sistemului calităţii; când se aduc modificări sistemului calităţii existent, dacă se ţine seama de rezultatele ultimelor audituri. a.3) Contactul cu auditorul. Vizita preliminară Înaintea auditului stabilit, auditorul îşi colectează datele (informaţiile) despre organizaţia care trebuie auditată, ca de exemplu felul şi gama de produse, tehnologia, cifre de afaceri, numărul de angajaţi, poziţia pe piaţă, dezvoltarea economică, tradiţia organizaţiei etc. Pentru a se forma o imagine de ansamblu asupra organizaţiei care urmează a fi auditată, înaintea angajării discuţiilor preliminare, unii auditori externi transmit acestuia un chestionar de autoevaluare, mai ales în cazul auditului de certificare. Dacă se efectuează un audit de preevaluare se analizează documentaţia referitoare la metodele utilizate de auditat pentru satisfacerea cerinţelor sistemului calităţii (în principal se analizează manualul calităţii). b) Pregătirea auditului b.1) Planul de audit Este aprobat de către client şi comunicat auditorilor şi auditatului. Pentru a fi adaptat unor situaţii concrete pe baza informaţiilor colectate, planul de audit trebuie să fie flexibil şi este necesar să conţină următoarele elemente: - obiectivele şi domeniul auditului;

41

- identificarea persoanelor care au responsabilităţi directe, importante, referitoare la obiective şi domenii; - identificarea documentelor de referinţă; - identitatea membrilor echipei de audit; - data şi locul unde se efectuează auditul şi dacă este cazul, limba utilizată în timpul auditului; - programul şedinţelor care se ţin cu conducerea auditului; - cerinţe privind confidenţialitatea informaţiilor; - difuzarea raportului de audit şi data prevăzută pentru publicare. b.2) Organizarea echipei de audit Auditul sistemului calităţii se poate efectua de unul sau mai mulţi auditori în funcţie de eventualele sarcini rezultate în urma colectării datelor. Responsabilitatea generală a auditului revine auditorului şef care stabileşte atribuţiile auditorilor din echipă pe elemente ale sistemului calităţii sau pe compartimentele organizaţiei. Echipa de audit este formată din trei sau mai multe persoane şi este specifică auditului unei organizaţii mari. În cadrul echipei se pot forma grupe de lucru, formate din două persoane pentru auditarea compartimentelor organizaţiei, caz în care un auditor pune întrebări şi ascultă răspunsurile, iar celălalt observă ce se întâmplă în jur. b.3) Stabilirea documentaţiei de lucru În vederea desfăşurării corespunzătoare a auditului se utilizează următoarele documente de lucru principale: - liste de verificare pentru evaluarea elementelor sistemului calităţii, întocmite de auditori; - formulare pentru raportarea observaţiilor auditorului; - formulare pentru documentarea dovezilor care vor servi la fundamentarea concluziilor finale ale auditorilor etc. c) Desfăşurarea auditului Efectuarea auditului cuprinde următoarele etape: c.1) Şedinţa de deschidere Reprezintă primul moment de întâlnire între auditor şi auditat şi are ca scop: - prezentarea persoanelor din echipă de către auditorul şef

42

- definirea scopului auditului , analiza domeniului şi obiectivul auditului; - analizarea planului auditului; - precizarea însoţitorilor (ghizilor) echipei de audit; - aducerea de clarificări (detalii) pentru unele aspecte apărute; - precizarea restricţiilor, în special a celor majore; - stabilirea în timp şi spaţiu a datelor auditului; - Stabilirea datei şi orei pentru şedinţa de închidere. c.2) Examinarea sistemului calităţii Constă în colectarea dovezilor şi formularea observaţiilor auditorilor. Astfel, colectarea dovezilor se face prin: analizarea documentelor puse la dispoziţia echipei de audit, chestionarea personalului implicat în compartimentul auditat, observarea directă a activităţilor desfăşurate în momentul auditării. Observaţiile auditorilor se fac după auditarea compartimentelor şi se analizează pentru precizarea celor care sunt considerate neconformităţi. Aceste neconformităţi trebuie să reiasă din documente şi dovezi clare identificate pe baza cerinţelor din documentele de referinţă ale auditului. Analizarea observaţiilor se face de către auditorul şef şi reprezentantul organizaţiei auditate. Dacă se constată neconformităţi minore, auditorul recomandă certificarea sistemului. c.3) Şedinţa de încheiere Se desfăşoară cu conducerea organizaţiei şi responsabilii documentelor auditate. Auditorul şef prezintă constatările echipei de audit şi se trag concluzii privind eficacitatea sistemului calităţii. La cererea organizaţiei auditorii pot face unele recomandări privind îmbunătăţirea activităţilor şi a sistemului calităţii. d) Elaborarea şi gestionarea documentelor auditului Raportul de audit se face de către echipa de audit sub conducerea auditorului şef şi conţine următoarele elemente: - obiectivele şi domeniul auditului; - detalii privind planul de audit, identitatea membrilor echipei de audit, identitatea reprezentanţilor auditului, data efectuării auditului, identificarea întreprinderii auditate;

43

identificarea documentelor de referinţă ale auditului; - neconformităţile constatate; - aprecierile echipei de audit asupra conformităţii sistemului calităţii cu referenţialul stabilit; - aprecierile echipei de audit privind eficacitatea sistemului calităţii în realizarea obiectivelor stabilite; - lista de difuzare a raportului de audit. e) Încheierea auditului Auditul se consideră încheiat în momentul predării raportului de audit, întocmit de auditor, clientului. f) Urmărirea acţiunilor corective După identificarea neconformităţilor de către auditor, organizaţiei auditate îi revine responsabilitatea stabilirii acţiunilor corective adecvate. Datele finalizării acţiunilor corective şi auditurilor de supraveghere se stabilesc de către client şi auditat după verificarea implementării acţiunilor corective, auditorul poate întocmi un „raport de urmărire” pe care îl va difuza ca şi raportul iniţial. -

2.7. Cerificarea sistemului calităţii Prin certificare se înţelege modalitatea de atestare a conformităţii sistemului calităţii, cu un referenţial prestabilit. Certificarea este realizată de un organism neutru, independent de beneficiar, denumit organism de certificare. Dovada conformităţii cu referenţialul (standard sau document normativ) o reprezintă certificatul (sistemului calităţii). Aceasta arată superioritatea organizaţiei faţă de concurenţi şi demonstrează existenţa unui sistem al calităţii eficient. Certificarea sistemului calităţii se desfăşoară, de regulă, prin parcurgerea următoarelor etape: a) pregătirea auditului de certificare; b) examinarea documentelor sistemului calităţii; c) efectuarea auditului de certificare; d) acordarea certificatului şi supravegherea respectării condiţiilor certificării. În România sunt acreditate următoarele organisme de certificare a sistemelor calităţii: - Societatatea Română pentru Asigurarea Calităţii – SRAC; - SC AEROQ SA; 44

- TUV Bayern Sachsen din Germania; - SIMTEX – OC; - Registrul Auto Român – RAR – OCS; - Autoritatea Feroviară Română AFER - OCS etc. Organismele de certificare, mai sus enumerate, fac parte din Reţeaua Naţională de Acreditare din România – RENAR. Metodologia de cerificare a sistemelor calităţii pentru diferitele organisme respectă etapele prezentate mai sus, dar pot interveni modificări specifice în derularea fazelor. De exemplu, metodologia propusă de AEROQ este prezentată în continuare în Anexa 2.1.

45

EVALUARE INIŢIALĂ Iniţierea procesului de certificare

Anexa 2.1.

Etapele şi fazele certificării Discuţie de informare Chestionar evaluare preliminară Ofertă Cerere certificare Contract Analiza sistemului şi evaluarea documentelor la sediul organizaţiei DA Sunt necesare acţiuni corective NU NU Se doreşte preaudit DA Preaudit DA Sunt necesare acţiuni corective NU

Stabilire şi aplicare acţiuni corective Transmite acţiuni corective la AEROQ

1

45

1 CERTIFICARE

Audit de certificare

DA Sunt neconformităţi majore

Stabilire şi aplicare acţiuni corective

NU Stabilire şi

Transmite acţiuni corective la AEROQ

DA

aplicare acţiuni

Sunt necesare acţiuni corective

corective

NU Transmite acţiuni corective la AEROQ

Postaudit An 3

SUPRAVEGHERE DE PRELUNGIRE

Decizia comitetului de direcţie EMITEREA CERTIFICATULUI An 1 şi 2 Audit de supraveghere în primii doi ani de valabilitate a certificatului Audit de prelungire a valabilităţii certificatului în al treilea an, pentru următorii 3 ani

Sunt necesare acţiuni corective

DA

Stabilire şi aplicare acţiuni corective

NU Stabilire şi aplicare acţiuni corective

DA

Sunt necesare acţiuni corective

Transmite acţiuni corective la AEROQ

NU Transmite acţiuni corective La AEROQ

Postaudit

46

CAPITOLUL 3 MANAGEMENTUL CALITĂŢII TOTALE (TQM) Obiectivele capitolului Managementul calităţii totale este acel mod de management al unei organizaţii, concentrat asupra calităţii, bazat pe participarea tuturor membrilor acesteia şi care vizează un succes pe termen lung prin satisfacerea clientului precum şi avantaje pentru toţi membrii organizaţiei şi pentru societate. Obiectivele acestui capitol constau în prezentarea următoarelor aspecte privind managementul calităţii: • Conceptul de calitate totală; • Dezvoltarea istorică a managementului calităţii; • Principiile de management al calităţii promovate de noua serie de standarde ISO 9000:2000.

3.1. Conceptul de calitate totală Cu toate că încercările sunt numeroase, nu s-a reuşit, până în prezent, să se stabilească exact originea expresiei „calitate totală”. Este posibil ca ea să se fi impus treptat, printr-un consens tacit. În ultimul deceniu expresia a cunoscut o largă extindere şi aplicare. Mulţi specialişti raportează termenul la Deming şi Juran, cei doi importanţi precursori al managementului calităţii. Aceştia însă, nu folosesc expresia în nici o lucrare care le aparţine. Singurul reprezentant al orientării tehno-manageriale care utilizează expresia este Feigenbaum. Definiţiile conceptului „calitate totală” aparţin aproape în exclusivitate ultimului deceniu. Calitatea totală este un mod de abordare a unei organizaţii, o apropiere de munca de elită, evidenţiind toate formele de performanţă şi relaţiile dintre partenerii industriali. Ea reprezintă 47

atât o revoluţie socială la locul de muncă, cât şi o apropiere riguros eficientă şi efectivă către profesionalism şi succes. Calitatea totală este un concept competitiv, pentru că este legat de ideile de “cel mai bun, cel mai bine” ( the best), unde acest superlativ este ilustrat atât prin locul deţinut pe piaţă, cât şi prin ceea ce furnizează produsul sau serviciul. J.M. Juran defineşte diferenţa dintre calitatea totală şi calitatea produsului ca fiind radicală, ca diferenţa dintre Q şi q. “Calitatea totală reprezintă o strategie globală, destinată obţinerii calităţii produselor sau serviciilor la un cost cât mai mic pentru client” ( O. Pruteanu, C. Bohosievici, D. Iordăchescu, E. Ghiţă) AFCERQ (Association Francaise de Cercles de Qualite), defineşte calitatea totală ca reprezentând “ un ansamblu de principii şi de metode reunite într-o strategie globală, vizând mobilizarea întregii întreprinderi pentru a obţine o mai bună satisfacere a clientului la un cost cât mai mic”. “Calitatea totală reprezintă un nou model evolutiv de management care include practici, instrumente şi metode de antrenare a întregului personal, având ca obiectiv satisfacerea clientului într-un mediu care se schimbă continuu şi rapid.”( N. Cănănău, O. Dima, GH. Gurău, A.G. Barajas). Organizaţia Europeană pentru calitate are un comitet care este numit „Politică pentru calitate” şi care a elaborat o directivă care subliniază care sunt aspectele pentru o politică bună a calităţii. Aceste aspecte sunt următoarele: - ce este calitatea pentru o firmă? - de ce este importantă calitatea? - pe cine interesează din cadrul firmei problema calităţii? - care este rolul managerului şi al executanţilor în implementarea calităţii? - controlul calităţii şi care sunt obiectivele de viitor pentru calitatea firmei?

Conceptul de calitate totală are următoarele elemente: - Tot ceea ce întreprinde o organizaţie pentru a stabili dacă clienţii săi se reîntorc în permanenţă la ea şi dacă se transformă în clienţi tradiţionali şi fideli şi, mai ales, dacă o recomandă şi altora; - Minimizarea costurilor printr-o organizare efectivă şi eficientă; - Mobilizarea la maximum a resurselor materiale şi a forţei de muncă pentru a coopera la obţinerea pe piaţă a celei mai mari poziţii posibile în domeniul de activitate respectiv; - Exploatarea punctelor slabe ale concurenţei. Conceptul de calitate totală nu este aplicabil numai la nivelul agenţilor economici; el este aplicabil şi la nivel individual, guvernamental, organizaţii voluntare, familii, unde nu se aplică principiul concurenţei, ci doar perfecţionarea şi dezvoltarea. Principiile calităţii totale sunt:

48

1. Satisfacerea clientului. Acest principiu presupune satisfacerea clientului extern, a cumpărătorului produsului şi în egală măsură satisfacerea clientului intern ca o condiţie a lucrului bine făcut de la început până la sfârşit; 2. Muncă riguroasă, constantă, disciplinată, în scopul obţinerii rezultatelor dorite, în toate etapele şi la toate nivelurile: cercetare, proiectare, industrializare, marketing, planificare, management; 3. Adeziunea personalului. Aceasta este stimulată prin activităţi de formare, instruire, educare şi exprimată prin participare şi comunicare; 4. Îmbunătăţirea continuă. Acest principiu mai este numit KAIZEN, din limba japoneză, însemnând schimbare (KAI) bună (ZEN). Reprezintă motorul noului model de management. Esenţa acestui principiu rezultă din dictonul japonez „ la intrarea la lucru trebuie să ne gândim să dezvoltăm un pic mai bine ceea ce am făcut ieri”. Sistemul Calităţii Totale are noi semnificaţii în ultimul deceniu, inexistente în modelul tradiţional. Se disting următoarele semnificaţii ale calităţii: 1. Semnificaţia globală; 2. Semnificaţia operativă; 3. Semnificaţia pozitivă şi negativă; 4. Semnificaţia latentă. 1. Semnificaţia globală. Calitatea reprezintă obiectul oricărei activităţi dezvoltate într-o întreprindere şi ca urmare nu poate fi parţială. Ea reprezintă un concept global şi unificator şi cuprinde tot ceea ce se referă la obiectivul de excelenţă la care trebuie să tindă întreaga întreprindere. În semnificaţia cuvântului calitate se include: fiabilitate, securitate, calitatea muncii fiecărei părţi componente a întreprinderii, calitatea ofertei întreprinderii, calitatea imaginii întreprinderii pe piaţă, calitatea locului de muncă, calitatea personalului şi a relaţiilor între persoane, calitatea şi protecţia mediului ambiant. 2. Semnificaţia operativă. Această semnificaţie are două aspecte: • Calitatea ca satisfacere a clientului. Acesta este un concept ce depăşeşte şi îmbogăţeşte semnificaţiile tradiţionale prin aceea că si cerinţele clientului sunt în continuă evoluţie, imprimă intervenţie operativă si continuă pentru îmbunătăţirea calităţii. În plus, această semnificaţie face imposibilă ascunderea erorilor în spatele unor cuvinte tehnice, de genul „am respectat documentaţia tehnică”, deoarece ultimul cuvânt în ceea ce priveşte calitatea îl are întotdeauna clientul. Dacă acesta este nemulţumit, orice specificaţie sau documentaţie îşi pierde valabilitatea, sensul şi trebuie 49

actualizat. Ceea ce contează este clientul şi gradul său de satisfacere şi nu documentaţiile tehnice, care sunt instrumentele prin care calitatea se poate impune. • Calitatea ca output (ca produs de valoare). Acest aspect este la fel de important ca şi primul. Output-ul reprezintă calitatea persoanei sau entităţii care a livrat un produs sau a prestat un serviciu. Piesele fabricate într-un sector de activitate demonstrează calitatea acelui sector, situaţiile contabile sau financiare ale unui birou reprezintă calitatea acelui birou. De aceea, fiecare trebuie să depună eforturi în direcţia perfecţionării, a îmbunătăţirii activităţii. 3. Semnificaţia pozitivă si negativă. După titlu, se observă că ea cunoaşte două aspecte: • Calitatea negativă presupune neconcordanţa între ceea ce se obţine şi ceea ce dorea să se obţină pentru a atinge aşteptările: timp de livrare nerespectat, defecte ale produselor, proceduri complicate, eficacitate a maşinilor inferioară celei prevăzute etc. Identificarea acestor neconcordanţe, în vederea reducerii lor înseamnă a acţiona pentru a le elimina . • Calitatea pozitivă presupune că se oferă clienţilor produse şi servicii de calitate care uneori chiar depăşesc nivelul lor de aşteptare. Aceasta necesită acţiuni complexe şi dinamice, care se numesc „calitate activă” adică acţiuni ce vin în întâmpinarea clienţilor pe baza cercetărilor. Se mai cunoaşte şi „calitatea reactivă” ca fiind capacitatea de a reacţiona în faţa aspectelor negative legate de calitate. 4. Semnificaţia latentă. Când clientul îşi arată caracteristicile şi specificaţiile pe care le doreşte la produsele sau serviciile cerute, se are în vedere calitatea cerută. Atunci când clientul nu se gândeşte la anumite caracteristici concrete ale produselor sau serviciilor, dar se aşteaptă la ele, se are în vedere calitatea aşteptată. Aceste două aspecte ale calităţii sunt numai o parte a satisfacerii reale a clientului. Acesta are exigenţe potenţiale nelimitate, pe care aproape niciodată nu este capabil să le concretizeze şi pe care o întreprindere care doreşte să atingă calitatea totală trebuia să se străduiască să le descopere. Calitatea latentă există atunci când se oferă clientului ceva la care nu se aşteaptă, chiar dacă există necesitatea potenţială. Se mai numeşte şi calitate excitantă, deoarece produce încântare clientului, îl entuziasmează. Aceste aspecte ale calităţii sunt puţin cunoscute în practică, iar aplicarea lor contribuie substanţial la creşterea succesului pe piaţă.

50

3.2. Dezvoltarea istorică a managementului calităţii În orice organizaţie există un sistem de management al calităţii, care funcţionează eficace sau nu funcţie de modul în care conducerea organizaţiei a stabilit şi organizat elementele care compun structura sistemului, relaţiile care există între elemente, mecanismul de autoreglare internă şi pentru relaţiile cu mediul socio-economic şi politic în care organizaţia îşi desfăşoară activitatea. Unul dintre primii care a atras atenţia asupra gradului diferit de dezvoltare a managementului calităţii în diferite firme a fost Crosby (1979). Acesta defineşte cinci etape, pornind de la incertitudine până la certitudine. Descrierea elementelor definitorii fiecărei etape se face pe baza a şase categorii de „măsurare”: atitudinea şi capacitatea de înţelegere a managerilor, statutul calităţii în organizaţie, modul de abordare a problemelor, evaluarea costurilor calităţii ca procent din vânzări, acţiunile întreprinse de organizaţie în vederea îmbunătăţirii calităţii şi o caracterizare generală a felului în care este abordată calitatea în organizaţie. Deşi unele criterii nu pot fi precis măsurate, modelul propus are meritul deosebit de a atrage atenţia asupra existenţei unor stadii diferite de dezvoltare a managementului calităţii în organizaţii. Astfel, el poate reprezenta pentru firmele interesate, un important punct de plecare în procesul de auto-evaluare a managementului calităţii existent la un moment dat, precum şi la stabilirea unor direcţii pentru dezvoltarea şi îmbunătăţirea managementului calităţii. Garvin (1988) continuă ideea dezvoltării managementului calităţii propunând un model cu patru etape de dezvoltare: inspecţie, controlul statistic al calităţii, asigurarea calităţii, managementul strategic al calităţii.

TQM Asigurarea calităţii Controlul calităţii Inspecţie Inspecţie 1

TQM •

Îmbunătăţire continuă

•

Implicare

• •

Conformitate cu specificaţiile Alocarea responsabilităţii (învinuirea) pentru erori Inspecţie

TQM • Grijă faţă de om

Figura 3.1. Etape ale dezvoltării managementului calităţii (Dale, 1994)

O imagine sugestivă a dezvoltării managementului calităţii este sugerată de Dale (1994) în Figura 3.1. Sunt propuse patru

51

stagii generice de dezvoltare: inspecţie, controlul calităţii, asigurarea calităţii şi managementul calităţii totale (TQM). 3.2.1. Inspecţia calităţii Standardul ISO 9000:2000 defineşte inspecţia drept: „Evaluarea conformităţii prin observare şi judecare însoţită după caz, de măsurare, încercare sau comparare cu un calibru”. Pe baza măsurătorilor este determinată existenţa conformităţii cu specificaţiile tehnice. Procesul de comparare şi decizie are loc şi în cazul serviciilor, deoarece anumite rezultate vor fi comparate de către individ, conştient sau inconştient, cu percepţiile proprii privind rezultatele aşteptate inducând astfel un anumit grad de satisfacţie. Într-un sistem de producţie, procesul de inspecţie are loc în mai multe etape: la recepţia materiilor prime, în anumite puncte ale procesului de fabricare şi asamblare, la livrare etc. Latura filozofică a inspecţiei sugerează sortarea în bunuri conforme şi neconforme cu specificaţiile, după ce acestea au fost fabricate. În paralele, se încearcă repararea celor defecte în măsura posibilităţilor. Stagiul de inspecţie presupune lipsa unor mecanisme de prevenire a defectelor care să acţioneze la nivelul sistemului calităţii. Garvin (1988) mai adaugă acestui stadiu accentul pus pe uniformizarea produsului obţinut prin măsurare, examinare şi sortare efectuată de către personalul „departamentului de calitate”. Se implică astfel o alocare a responsabilităţii privind rezultatele din domeniul calităţii, cu preponderenţă către departamentul de calitate. Kaye şi Dyason (1995) într-o evaluare similară a dezvoltării managementului calităţii, subliniază şi importanţa rolului jucat de client. Autorii subliniază inexistenţa în acest stagiu a cunoştinţelor privitoare la nevoile şi aşteptările acestora.

3.2.2. Controlul calităţii Acelaşi standard ISO 9000:2000 defineşte controlul calităţii drept: „parte a managementului calităţii concentrată pe îndeplinirea cerinţelor calităţii”. Se presupune implicit existenţa şi utilizarea unor tehnici şi activităţi operaţionale coordonate pentru a orienta şi controla organizaţia în ceea ce priveşte calitatea. Apare astfel o creştere a complexităţii metodelor şi tehnicilor utilizate de către conducere pentru îmbunătăţirea controlului proceselor şi reducerea numărului de defecte care 52

ajung la client. Controlul calităţii reprezintă astfel procesul de urmărire a realizării produselor şi serviciilor pentru a putea fi siguri că munca prestată îndeplineşte cerinţele specificate în proiectare şi acoperă întregul proces de fabricaţie incluzând proiectarea, producţia, instalarea şi activitatea de service. Găsirea şi remedierea defectelor după ce acestea au fost produse reprezintă în această etapă principala direcţie de acţiune în organizaţie. Această preocupare pleacă de la înţelegerea greşită a modului de conducere a proceselor care nu ţin cont de ideea că „este mai uşor să previi decât să corectezi”. Erorile apărute în procesul tehnologic sunt identificate şi corectate, fără a exista însă preocupări şi mecanisme de înlăturare a cauzelor generatoare de erori. Dale şi alţi (1994) sugerează că firmele aflate în acest stagiu de dezvoltare vor fi preocupate de supravieţuire şi nu de îmbunătăţirea calităţii. În acest stagiu apar primele elemente de planificare a calităţii, precum şi specificaţii tehnice în ceea ce priveşte desenele de execuţie, parametrii tehnologici ai proceselor, metodologia clară de examinare şi testare a produselor, autoinspecţia şi uneori utilizarea unor metode şi tehnici de control statistic al proceselor. Trebuie menţionate două caracteristici importante ale acestei etape: schimbarea responsabilităţii calităţii de la departamentul de control, la cel de producţie (Garvin, 1988) şi apariţia unor mecanisme de colectare şi analiză a informaţiilor de la clienţi care însă nu sunt utilizate (Kaye şi Dyason, 1995) pentru îmbunătăţirea produselor şi proceselor. 3.2.3. Asigurarea calităţii Asigurarea calităţii este definită drept: „Parte a managementului calităţii concentrată pe furnizarea încrederii că cerinţele calităţii vor fi îndeplinite” (ISO 9000:2000). Asigurarea

– reprezintă o declaraţie realizată în scopul de a inspira încredere în abilitatea organizaţiei; Asigurarea calităţii – reprezintă tot o declaraţie realizată în scopul de a inspira încredere că o anumită organizaţie este capabilă să livreze în permanenţă produse şi servicii care îndeplinesc cerinţele specificate şi implicite.

În vederea realizării acestui nivel corespunzător de încredere, firma va pune un accent deosebit asupra proiectării şi creşterii eficienţei proceselor. Se materializează astfel o nouă filozofie care porneşte de la ideea prevenirii apariţiei defectelor şi înlăturarea cauzelor acestora în vederea atingerii nivelului corespunzător de încredere.

53

Noua serie de standarde ISO 9000:2000 oferă un cadru conceptual şi metodologic general, de abordare sistemică a calităţii. Noua definiţie a managementului calităţii propusă de ISO 9000:2000, „activităţi coordonate pentru a orienta şi controla o organizaţie în ceea ce priveşte calitatea” stabileşte că procesul de orientare şi control al calităţii include stabilirea politicii referitoare la calitate şi a obiectivelor calităţii, a planificării calităţii, a controlului calităţii, a asigurării calităţii şi îmbunătăţirii calităţii. Deoarece termenul managementul calităţii” definit în ISO 9000:2000 include implicit noţiunea de asigurare a calităţii, a fost modificată şi denumirea standardului. Sintagma „Sistemele calităţii” a fost înlocuită cu cea de „Sisteme de management al calităţii”, iar sintagma „asigurarea calităţii” a dispărut. Prin certificarea de către un organism acreditat a sistemului de calitate, este oferit clientului gradul de încredere necesar privind satisfacerea cerinţelor date în ceea ce priveşte calitatea. Sunt consideraţi toţi factorii care pot influenţa procesul tehnologic incluzând aici mediul, conducerea firmei, oamenii, maşinile, materiile prime şi materialele. Însăşi prin conceptul de „asigurare a calităţii” este implicată ideea de prevenire a apariţiei defectelor. Menţinerea în timp a nivelului stabilit de încredere este dovedită şi prin îndosarierea documentaţiei scrise privitoare la sistemul de calitate şi a rezultatelor examinării şi testării produselor şi serviciilor specifice. Întreaga documentaţie trebuie să dovedească abordarea sistemică a proceselor, începând cu furnizorii de materii prime şi materiale şi terminând cu modalitatea de soluţionare a problemelor apărute în timpul garanţiei şi postgaranţiei. Un alt criteriu important propus a fi inclus în acest stagiu generic de dezvoltare este măsurarea costurilor calităţii (Kaye şi Dyason 1995)

3.2.4. Managementul calităţii totale (TQM). Definiţii, concepte şi principii Acest nivel implică aplicarea globală a principiilor de management în toate aspectele întreprinderii, incluzând aici şi clienţii şi furnizorii. Standardul SR ISO 8402 defineşte managementul calităţii totale drept „mod de management al unei organizaţii, concentrat asupra calităţii, bazat pe participarea tuturor membrilor acesteia şi care vizează un succes pe termen lung prin satisfacerea clientului precum şi avantaje pentru toţi membrii organizaţiei şi pentru societate”. În primul rând trebuie subliniat că în acest caz, conceptul de calitate se referă la realizarea tuturor obiectivelor manageriale. Abordarea globală se reflectă şi în implicarea

54

întregului personal din toate departamentele şi de la toate nivelurile structurii organizatorice. Această abordare globală implică un salt în ceea ce priveşte conducerea calităţii în cadrul firmei, prin integrarea activităţii diferitelor funcţii, cooperare între departamente, secţii şi întreprinderi. Pentru atingerea acestui deziderat, este necesară o structură managerială corespunzătoare în domeniul tehnic, administrativ şi uman, care să asigure integrarea tuturor activităţilor din întreprindere. Standardul britanic BS 4778 precizează că în acest concept, cuvântul „total” din TQM se referă la management total şi nu la definiţia calităţii. Acelaşi standard mai precizează importanţa legăturii dintre satisfacţia clienţilor şi obiectivele afacerii. Creşterea eficienţei întreprinderii se realizează prin implementarea unor sisteme şi procese care să asigure integrarea tuturor activităţilor în vederea satisfacerii clienţilor şi atingerii obiectivelor organizaţiei. Această filozofie se bazează pe un set de principii, dintre care se pot enumera: dedicarea şi implicarea directă a directorului general, importanţa planificării, utilizarea metodelor şi tehnicilor specifice de îmbunătăţire continuă, precum şi rolul instruirii şi recalificării personalului, lucrul în echipă, importanţa sistemului calităţii şi a schimbării culturii din organizaţie. Conceptul de TQM este încă controversat în literatura de specialitate, diferiţi autori propunând definiţii proprii care exprimă puncte personale de vedere. Discutând cadrul mai larg al practicilor TQM faţă de managementul tradiţional, Grant (1994) este de părere că TQM reprezintă un concept diferit de modelul tradiţional al firmei bazat pe maximizarea profitului acţionarilor, cele două modele fiind incompatibile. Autorul propune o abordare umanistă, prin sublinierea dimensiunii umane a conceptului TQM cu implicaţii atât asupra muncitorilor cât şi a conducerii: - Impactul controlului statistic al procesului este privit ca o implicare a operatorului utilajelor şi echipamentelor, care devine astfel responsabil pentru performanţa proprie dezvoltând inovaţia tehnologică. Astfel se inversează tendinţa generală de reducere a calificării muncitorului, specializare şi creştere a gradului de supraveghere printr-o instruire şi recalificare corespunzătoare. Acest proces implică şi o schimbare a modalităţilor de comunicare, muncitorul participând la un schimb de informaţii şi cunoştinţe cu maiştrii şi inginerii tehnologi pentru identificarea corectă a cauzelor problemelor de producţie. - Rolul conducerii în procesul de îmbunătăţire continuă se schimbă datorită delegării către nivelele inferioare a unei părţi a puterii de decizie şi controlului, necesare depăşirii barierelor interfuncţionale. Se micşorează astfel sensibil distincţia „cei ce gândesc” şi „cei ce lucrează”, ceea ce afectează fluxul de comunicaţii şi informaţii care devine mai orizontal în

55

cadrul structurii organizaţiei. Micşorarea rolului managerilor de mijloc poate avea un impact deosebit asupra structurii şi balanţei de putere din firmă. În standardul BS 4778, TQM este definit drept: „O filozofie de management ce cuprinde toate activităţile prin care nevoile şi aşteptările clienţilor, ale comunităţii şi obiectivele organizaţiei sunt satisfăcute în modul cel mai eficient şi cu costurile cele mai scăzute prin maximizarea potenţialului tuturor angajaţilor într-un efort continuu pentru îmbunătăţire”. Standardul BS 7850 tratează în mod special conceptul de TQM. Definiţia prezentată în acest standard este: „O filozofie de management şi practicile asociate din cadrul companiei, îndreptată spre dezvoltarea optimă a resurselor umane şi materiale ale unei organizaţii în vederea atingerii obiectivelor acelei organizaţii”. Obiectivele calităţii trebuie să se încadreze în obiectivele generale ale organizaţiei. Pot fi incluse satisfacerea clienţilor, obiective interne cum ar fi creşterea profitului sau îmbunătăţirea poziţiei pe piaţă precum şi oferirea unor servicii către societate. Ideea de îmbunătăţire a performanţelor firmei în vederea satisfacerii cerinţelor consumatorilor la costurile cele mai reduse prin implicarea oamenilor este subliniată şi de Jones (1992) atunci când defineşte TQM, „O strategie de îmbunătăţire a performanţelor afacerii prin dedicarea întregului personal în vederea satisfacerii totale a cerinţelor prestabilite ale clienţilor, cu cel mai mic cost total, prin îmbunătăţirea continuă a produselor şi serviciilor, proceselor afacerii şi a oamenilor implicaţi”. Abordarea conceptului ca pe o strategie sugerează orientarea pe termen lung a procesului de îmbunătăţire continuă. Lipsa din definiţie a „nevoilor şi aşteptărilor clienţilor”, prezentă în standardul BS 4778, reprezintă un pericol potenţial la adresa satisfacerii pe termen lung a dorinţelor clienţilor, pe fondul modificării şi evoluţiei rapide a percepţiei privind calitatea. În afara abordării filozofice bazată pe satisfacerea clientului pe termen lung, care ţine în acelaşi timp seama de angajaţi şi societate, trebuie menţionate şi părerile care subliniază şi dimensiunea tehnică de implementarea conceptului (Olaru, 1995).

Oakland (1995) propune un model bazat pe şapte elemente definitorii ale TQM (Figura 3.2). aceste elemente sunt: 1) procesele şi lanţul furnizor-client; 2) sistemul calităţii (care poate fi un standard din seria ISO 9000 fără însă a fi o condiţie obligatorie); 3) lucrul în echipă; 4) metodele şi tehnicile de îmbunătăţire continuă; 5) comunicarea organizaţională; 6) dedicarea pentru calitate; 7) elementul cultural. Acest model este interesant şi datorită capacităţii sale de integrare a dimensiunilor filosofice şi tehnice ale TQM. Modelul presupune că filozofia TQM reprezintă o serie de suprafeţe „soft” din jurul proceselor care trebuie susţinute de lucrul în echipă, o serie de sisteme care asigură eficienţa, precum şi metode şi tehnici de îmbunătăţire continuă.

56

ECHIPE

CULTURĂ

COMUNICARE PROCESE Furnizor / Client METODE & TEHNICI

SISTEME DEDICARE

Figura 3.2. Elementele fundamentale ale conceptului TQM (Oakland, 1995)

Elementul central al modelului este reprezentat de lanţul furnizor-client. Acesta trebuie considerat atât în interiorul cât şi în exteriorul firmei, subliniindu-se astfel importanţa noţiunii de client intern. Este sugerată nevoia de a identifica cine sunt aceşti clienţi interni, ce nevoi şi aşteptări au precum şi stabilirea unor căi de comunicaţie care să asigure determinarea nivelului de satisfacţie a acestora cu starea de fapte existentă.

3.3. Principiile de management al calităţii promovate de noua serie de standarde ISO 9000:2000 Deşi noul sistem de standarde ISO 9000:2000 nu propune o definiţie pentru TQM, se poate considera că acesta promovează managementul calităţii totale prin abordarea bazată pe proces, orientarea spre client, procesul de îmbunătăţire continuă a calităţii în care trebuie să se angajeze organizaţia în vederea îmbunătăţirii eficienţei şi eficacităţii şi accentul pus pe definirea elementelor sistemului (inclusiv a substructurilor ce compun elementele) şi a interacţiunilor dintre acestea. În sprijinul TQM poate fi considerat şi standardul ISO 9004:2000 (sistem de management al calităţii – linii directoare pentru îmbunătăţirea calităţii). Acest standard tratează problema managementului calităţii din punctul de vedere intern, al conducerii, acţionarilor, angajaţilor şi a altor părţi interesate. Standardul ISO 9000:2000 (Sistem de management al calităţii – elemente de bază şi vocabular) include o serie de opt principii de management al calităţii care îi permite conducerii de 57

la cel mai înalt nivel să coordoneze şi să controleze activitatea organizaţiei într-un mod sistematic şi transparent în vederea îmbunătăţirii performanţelor obţinute de către organizaţie. Aceste opt principii de management al calităţii au fost definite de grupul de lucru 15 al subcomitetului 2 din cadrul Comitetului Tehnic TC 176 (TC 176 / SC 2 / WG 15). Documentul care include aceste opt principii de management a fost emis la 29.05.1997 şi are numărul N132. Un principiu de management al calităţii este o regulă sau o convingere fundamentală şi completă pentru conducerea şi operarea unei organizaţii, orientată către îmbunătăţirea continuă a performanţei pe termen lung prin focalizare asupra clientului luând în considerare în acelaşi timp nevoile tuturor celorlalte părţi interesate. Cele opt principii de management al calităţii promovate de noua serie de standarde ISO 9000:2000 sunt: 1. Orientarea spre client; 2. Leadership; 3. Implicarea salariaţilor; 4. Abordarea bazată pe proces; 5. Abordarea managerială bazată pe proces; 6. Îmbunătăţire continuă; 7. Abordarea luării deciziilor pe bază de fapte; 8. Relaţii reciproc avantajoase cu furnizorii. În Figura 3.3. este prezentat un model al principiilor de management al calităţii promovate de noua serie de standarde ISO 9000:2000. Fără ca unul dintre principii să poată fi declarat mai important decât celelalte, leadership a fost totuşi reprezentat în centrul diagramei pentru că conducerea de vârf este singura în măsură să iniţieze procesul de îmbunătăţire al calităţii şi să îi asigure resursele şi sprijinul necesar. Săgeţile din model sugerează interdependenţa dintre principii, în sensul că aplicarea unuia va influenţa şi la rândul ei va fi influenţată de punerea în practică a oricărui alt principiu.

58

Orientarea spre client Abordarea deciziei pe bază de fapte

Implicarea salariaţilor

Leadership Relaţii reciproc avantajoase cu furnizorii

Îmbunătăţire continuă

Abordarea pe bază de sistem

Abordarea pe bază de proces

Figura 3.3. Model al principiilor de management al calităţii propuse de noua serie de standarde ISO 9000:2000

3.3.1. Leadership Toţi cercetătorii care au preocupări în domeniul managementului calităţii subliniază necesitatea leadership-ului pentru a realiza îmbunătăţirea calităţii. Din acest motiv se consideră că acest principiu de management al calităţii reprezintă baza pentru TQM, fără de care nici unul din principiile prezentate nu ar putea fi pus în practică. Liderii stabilesc direcţia şi unitatea obiectivelor organizaţiei. Ei ar trebui să creeze şi să menţină un mediu intern în care salariaţii să devină complet implicaţi în realizarea obiectivelor organizaţiei. Analiza comparativă între management şi leadership, efectuată de Kotter (1990), evidenţiază trăsăturile care diferenţiază cele două concepte după modul în care o persoană creează o agendă de lucru, dezvoltă o reţea umană pentru atingerea obiectivelor propuse în agendă, o execută şi obţine rezultate. Conform acestui studiu liderul este cel care dezvoltă viziunea şi strategia, aliniază persoanele cheie în direcţia

59

schimbării, le motivează, încurajează şi sprijină în vederea depăşirii dificultăţilor, producând astfel schimbări de multe ori majore ale direcţiei de dezvoltare a organizaţiei. Sublinierea acestor tipuri de caracteristici ale leadership-ului nu reprezintă o diminuare a importanţei echipei manageriale sau a locului şi rolului jucat de management (Graham, 1994). La nivel strategic, liderul trebuie să perceapă şi să înţeleagă schimbările din mediul extern care afectează sau pot afecta organizaţia şi să stabilească o serie de acţiuni care să răspundă la aceste schimbări. Pe parcursul acestui proces, trebuie luate în considerare şi analizate interesele tuturor părţilor implicate. Liderul devine astfel promotorul unei viziuni clare în ceea ce priveşte viitorul organizaţiei, a misiunilor şi obiectivelor, inclusiv ale celor referitoare la calitate. Tot liderul de la cel mai înalt nivel trebuie să coordoneze activitatea de dezvoltare şi implementare a unor strategii adecvate pentru realizarea ţelurilor şi obiectivelor propuse, care trebuie să fie măsurabile pentru a se putea evalua gradul de realizare a acestora. La nivel operaţional leadership-ul trebuie să asigure resursele şi libertăţile necesare personalului, pentru ca acesta să acţioneze cu responsabilitate şi discernământ în vederea punerii în practică a planurilor dezvoltate. Angrenarea angajaţilor în realizarea noilor obiective trebuie însoţită de un proces de educare, instruire şi consiliere a salariaţilor, care sunt implicaţi în procesul de creare a unor obiective şi ţeluri personale ambiţioase (Cristopher, 1994). Cultura care se dezvoltă astfel în organizaţie are la bază o serie de valori comune şi un model de etică pentru toate nivelurile organizaţiei, promovarea comunicării deschise şi oneste, animarea, încurajarea şi aprecierea contribuţiei salariaţilor, iar ca rezultat va apare şi se va consolida un climat bazat pe încredere şi din care treptat va fi eliminată teama. Se poate ajunge astfel la o forţă de muncă motivată, bine informată şi stabilă. O sarcină vitală pentru conducerea de vârf este stabilirea obiectivelor calităţii, a politicilor privind calitatea şi a planurilor care duc la îndeplinirea obiectivelor. Obiectivele şi politicile calităţii trebuie înţelese de către toţi angajaţii, deoarece realizarea lor conduce în final la îndeplinirea principalei sarcini a firmei care este satisfacerea clienţilor externi, lucru ce se obţine prin depăşirea cerinţelor acestora. Obiectivele calităţii dau angajaţilor indicaţii clare asupra rezultatelor ce trebuie obţinute în domeniul calităţii. Politicile 60

calităţii sunt cele care descriu mai detaliat modul în care angajaţii trebuie să atingă obiectivele stabilite. Toate obiectivele calităţii trebuie să fie urmate de planuri bine direcţionate. Experienţa a arătat că firmele trebuie să se concentreze pe planuri pe termen scurt (planuri anuale) şi pe planuri pe termen lung (planuri pe trei ani), care să fie revizuite de un audit anual. Auditul dă posibilitatea punerii de întrebări privind calitatea. În afară de întrebările obişnuite privind defectele şi problemele de calitate se pun şi întrebări ca: - Cum au fost identificaţi consumatorii (atât cei externi cât şi cei interni)? - Cum au fost identificate cerinţele şi aşteptările clienţilor? - Ce cred consumatorii despre produsele şi serviciile firmei şi cum au fost culese aceste date? La crearea planului, managementul trebuie să răspundă la următoarele întrebări: - Unde suntem acum? (situaţia actuală) - Unde vrem să ajungem? (viziunea) - Cum ajungem acolo? (planurile de acţiune) Pentru a răspunde la aceste întrebări şi pentru a realiza planul de acţiune se folosesc diferite metode de management, special dezvoltate în domeniul managementului. Pentru a avea o imagine mai clară a situaţiei firmei se impune folosirea benchmark-ului. Ideile de bază ale benchmark-ului pot fi urmărite până la filozoful chinez Sun Tzu şi la arta războiului de la japonezi. şi ar putea fi rezumate în următoarele puncte: - Să-ţi cunoşti propriile puncte tari şi puncte slabe; - Cunoaşte-ţi competitorii şi cunoaşte-l pe cel mai bun în domeniu; - Învaţă de la cel mai bun; - Pune în practică schimbările necesare.

3.3.2. Orientarea spre client Organizaţiile depind de clienţii lor şi de aceea trebuie să înţeleagă nevoile curente şi viitoare ale clienţilor, să satisfacă aceste nevoi şi să se străduiască să depăşească aşteptările acestora. Deoarece o organizaţie nu poate exista fără clienţi, este absolut necesar să fie identificată întreaga gamă de nevoi şi aşteptări ale clientului în ce priveşte produsul, livrarea, preţul, dependabilitatea etc. Scholtes (1992) propune o metodologie în şase paşi (figura 3.4) pentru identificarea nevoilor clienţilor. Dezvoltarea şi punerea în practică a acestei metodologii trebuie să pornească de la cerinţele specificate de către client, dar trebuie să includă şi celelalte cerinţe prevăzute de către ISO 9001:2000 la punctul 7.2.1. (cerinţe nespecificate de către client, cerinţe legate şi de reglementările referitoare la produs şi alte cerinţe 61

suplimentare identificate de către organizaţie). Metodologia trebuie să asigure un echilibru între nevoile şi aşteptările clienţilor şi cele ale celorlalte părţi interesate. Acţionează Verificarea Analiza rezultatelor Culegerea informaţiilor Planificarea modului de culegere a informaţiilor Brainstorming

Figura 3.4. Metodologie în şase paşi pentru culegerea informaţiilor despre client

Şedinţa de brainstorming. O şedinţă de brainstorming ar putea avea ca rezultat o listă cu necesităţi ale clienţilor aşa cum sunt percepute de către organizaţie. O dată scrise, acestea trebuie comparate cu datele reale care vor fi culese ulterior prin contact direct cu clienţii. Planificarea modului de culegere a informaţiilor trebuie să includă tipul de informaţii necesare şi grupurile ţintă care vor furniza acele informaţii. Vizitele şi interviurile luate clienţilor, deşi consumă mai multe resurse, oferă informaţii bogate şi complexe cum ar fi mesaje non verbale, impresii şi întrebări adiţionale care nu sunt furnizate de către chestionarele trimise prin poştă. Culegerea informaţiilor este bine să înceapă cu o fază pilot, în care să se identifice şi să se soluţioneze problemele potenţiale ce pot să apară în metodologia de culegere a datelor. Deoarece poate fi un proces destul de lung, trebuie realizată o planificare a desfăşurării în timp a acestei activităţi. Analiza rezultatelor trebuie realizată cu obiectivitate şi multă atenţie căutându-se răspunsuri pentru întrebări de genul: - Cât sunt de aproape de rezultatele identificate în faza de brainstorming? Care sunt domeniile în care se regăsesc şi care nu? - Ce probleme au identificat clienţii? - Care sunt punctele tari şi punctele slabe? - Utilizând datele culese anterior de la clienţi, care este tendinţa?

62

- Cât de mulţi clienţi au identificat şi semnalat aceleaşi probleme? - Ce schimbări au fost sugerate de către clienţi privitor la produsele şi serviciile oferite de către firma noastră? Rezultatele analizei trebuie validate. O modalitate simplă de validare a rezultatelor constă în discutarea acestora cu un grup de clienţi, pentru a evalua măsura în care aceştia sunt de acord cu rezultatele prezentate. Trebuie consultate şi persoane din interiorul organizaţiei, care să îşi exprime punctul de vedere. În final, rezultatele trebuie ajustate prin prisma punctelor de vedere ce provin din interiorul şi exteriorul organizaţiei. Acţionează pe baza rezultatelor. După ce s-a căzut de acord asupra concluziilor trebuie stabilite schimbările ce trebuie întreprinse. Care sunt pe termen scurt şi care pe termen lung? Care pot fi făcute imediat şi pentru care este necesară o perioadă mai îndelungată de timp? După ce s-a răspuns la aceste întrebări trebuie realizat un plan pentru punerea în practică a schimbărilor identificate. Clienţii trebuie informaţi asupra acţiunilor, duratelor şi a momentelor în timp la care vor începe aceste schimbări. Este bine să se înceapă cu activităţile care au fost considerate prioritare de către clienţi. Una dintre noutăţile remarcabile pe care le introduce standardul ISO 9001:2000 este procesul de măsurare a satisfacţiei clienţilor. Hill (1996) menţionează că în prea puţine organizaţii există un proces sistematic de măsurare a satisfacţiei şi că de multe ori acesta nu se desfăşoară corect. Un sondaj în rândul clienţilor, care este proiectat şi administrat incorect va produce date care vor fi inutilizabile în luarea deciziilor sau vor conduce la decizii incorecte. Alte mijloace, care se pot folosi pentru monitorizarea şi măsurarea nivelului de satisfacţie al clienţilor, sunt discuţiile libere cu clienţii, interviurile structurate, focus grup şi observaţia, înregistrarea şi analiza informaţiilor etc. Orientarea spre client nu este nouă şi nici revoluţionară. Noul mesaj al TQM este: 1. În plus faţă de concentrarea pe cerinţele şi aşteptările clienţilor externi, este necesară şi concentrarea pe aşa numiţii clienţi interni. 2. Pentru a oferi satisfacţie clienţilor, nu este de ajuns să te ridici doar la aşteptările acestora, trebuie să la depăşeşti. Primul punct arată că angajaţii sunt o parte a proceselor din firmă şi că îmbunătăţirea calităţii poate fi realizată numai dacă întreprinderea are angajaţi satisfăcuţi şi care se implică. Al doilea punct este atribuit profesorului Noriaki Kano, al cărui concept conţine următoarele cinci tipuri de calitate: 1) calitate aşteptată; 2) calitate proporţională; 3) valoarea adăugată prin calitate; 4) calitatea indiferentă; 5)

63

calitate adversă. Calitatea aşteptată presupune faptul că firmele trebuie să cunoască şi să înţeleagă aşteptările clienţilor deoarece satisfacţia acestora apare atunci când nivelul calităţii depăşeşte aceste aşteptări. Pentru mulţi clienţi nu este de ajuns să le fie satisfăcute nevoile, aceasta înlătură doar insatisfacţia (nevoia). Crearea de satisfacţie înseamnă mai mult. Acest „mai mult” reprezintă calitate interesantă (atrăgătoare, nouă). Producătorul adaugă una sau mai multe caracteristici sau trăsături produsului sau serviciului oferit clientului care îi conferă acestuia extra-valoare surprinzându-l şi făcându-l mai fericit, mai satisfăcut de produs. Valoarea adăugată prin calitate presupune modificarea caracteristicilor produselor şi serviciilor prin adăugarea unor elemente care sunt percepute de clienţi ca fiind importante şi valoroase. În cele mai multe cazuri valoarea adăugată prin calitate are un efect foarte mare asupra nivelului de satisfacţie a clientului şi se poate realiza cu investiţii minime. Calitatea proporţională este mult mai directă. Dacă un produs sau serviciu sau un atribut al acestora se ridică la nivelul cerinţelor atunci apare satisfacţia, în caz contrar apare insatisfacţia. Trebuie avut în vedere faptul că ceea ce este calitate proporţională pentru un client poate fi valoare aşteptată pentru altul. Calitatea indiferentă este reprezentată de anumite caracteristici ale produselor/serviciilor a căror existenţă/inexistenţă nu este percepută de clienţi. Calitatea adversă înseamnă că anumite caracteristici ale produselor/serviciilor produc insatisfacţia clienţilor.

3.3.3. Implicarea salariaţilor Oamenii de la toate nivelurile constituie esenţa unei organizaţii şi implicarea lor totală favorizează utilizarea abilităţilor lor în beneficiul organizaţiei. Angajamentul pentru calitate şi TQM, deşi porneşte de la managementul organizaţiei, care poartă principala responsabilitate, îi implică pe toţi angajaţii care trebuie să fie dedicaţi procesului de îmbunătăţire continuă. Ei reprezintă sursele de cunoştinţe care pot genera idei inovatoare, conducând astfel procesul de îmbunătăţire a calităţii. Generarea şi implementarea ideilor nu se poate face într-un climat în care aceste activităţi nu sunt stimulate, apreciate şi încurajate. O evaluare a climatului din firmă se poate face pe baza datelor furnizate de fluctuaţia de personal, absenteism, moralul angajaţilor şi stilul de management. Pentru a-i convinge pe angajaţi de rolul pe care aceştia trebuie să îl joace în procesul de îmbunătăţire a calităţii, este nevoie de entuziasm din partea conducerii, acordarea respectului cuvenit activităţii oamenilor, implementarea practică a ideilor şi recompensarea rezultatelor obţinute. 64

Implicarea angajaţilor şi delegarea autorităţii şi responsabilităţii nu înseamnă abdicarea de la putere a managementului, care solicită celor conduşi informaţii şi feedback ce vor fi analizate sincer şi cu multă grijă. Cei conduşi sunt mai aproape de munca pe care o fac şi deci au o înţelegere mai bună a modului în care ea trebuie executată. Managerilor le rămâne întreaga responsabilitate a deciziilor pe care le vor lua, însă cu ajutorul informaţiilor provenite de la angajaţi va creşte probabilitatea luării unor decizii mai bune. Procesul de implicare al salariaţilor este de multe ori influenţat de rezistenţa la schimbare care poate să apară atât din partea conducerii cât şi din partea angajaţilor. La nivel individual, salariaţii pot să manifeste scepticism şi inerţie la modificarea modului „tradiţional” de desfăşurare a activităţii. Organizaţiile de sindicat pot fi preocupate atât de obiecţiile pe care le ridică angajaţii cât şi de noua poziţie din punct de vedere al balanţei de putere şi al rolului pe care îl va avea organizaţia de sindicat în cazul succesului noului sistem. Din acest motiv, reprezentanţi ai conducerii sindicatelor trebuie consultaţi şi implicaţi o dată cu începutul planificării implementării acestui nou sistem în organizaţie. Barierele exercitate din partea conducerii pot să apară astfel: • Lipsa unui angajament faţă de acest proces, va împiedica implicarea angajaţilor. • Cunoştinţele înseamnă putere, iar implicarea angajaţilor presupune un schimb bilateral de informaţii, care poate genera percepţia pierderii puterii. • Perpetuarea unui sistem greşit de valori personale bazat pe ideile – „angajaţii trebuie să muncească nu să gândească” şi „trebuie să existe un singur şef, iar acela să fiu eu”. • Lipsa de instruire privitor la principiile şi metodele de îmbunătăţire, abordarea bazată pe procese etc. Promovarea procesului de implicare a angajaţilor poate fi făcută doar de către conducere, care trebuie să joace simultan mai multe roluri – cel de model/exemplu de urmat, cel de antrenor care încurajează şi ajută cu expertiza şi oferă sprijin atunci când este necesar. Managerul pentru a promova implicarea salariaţilor trebuie să: - creadă că subordonaţii au abilităţile necesare pentru a reuşi; - manifeste răbdarea ca subordonaţii să înveţe cum să participe; - ofere direcţia şi structura în care să se desfăşoare procesul de participare; - îi instruiască pe subordonaţi în metodele şi tehnicile specifice, modul de funcţionare al sistemului de implicare etc.; - aibă simţul umorului; - recunoască rezultatele şi progresele făcute de salariat.

Paşii pe care îi poate urma conducerea în implementarea unui sistem de sugestii din partea salariaţilor sunt: 1. Stabilirea unei politici care să descrie angajamentul organizaţiei faţă de sistemul de sugestii, tipul de recompense

65

acordate, modul în care vor fi evaluate sugestiile şi modul în care va fi evaluată funcţionarea sistemului de sugestii. 2. Stabilirea unui sistem de sugestii din partea salariaţilor care constă în: • solicitarea şi culegerea acestor sugestii de la salariaţi; • declararea şi înregistrarea sugestiilor; • monitorizarea sugestiilor primite; • decizia de a implementa sau nu sugestiile analizate; • implementarea promptă a sugestiilor acceptate; • recompensarea angajaţilor (bani, recunoaştere publică etc.). 3. Rafinarea şi îmbunătăţirea sistemului. Fiecare punct anterior prezentat reprezintă un proces care poate fi îmbunătăţit. Prin implicarea salariaţilor aceştia vor participa direct în luarea deciziilor şi în îmbunătăţirea proceselor. Implementat corect, acest principiu va conduce la o căutare activă a posibilităţilor de îmbunătăţire, mărind valoarea pe care organizaţia o oferă clienţilor săi. Salariaţii vor deveni mândri că sunt membri ai organizaţiei şi vor avea o mai mare satisfacţie a muncii, fiind conştienţi de relevanţa şi importanţa activităţii lor şi de modul în care contribuie la realizarea obiectivelor calităţii (ISO 9001:2000, cap. 6.2.2,d). 3.3.4. Abordarea bazată pe proces Un rezultat dorit este realizat mai eficient atunci când resursele şi activităţile implicate sunt coordonate ca fiind un proces. 3.3.4.1. Modele şi tipuri de procese. Importanţa acestui principiu este evidenţiată şi de faptul că noul standard include un capitol dedicat acestui subiect. În acelaşi timp standardul prezintă chiar şi un model al unui sistem de management al calităţii bazat pe această abordare. În general, printr-un proces se înţelege un ansamblu de activităţi corelate sau în interacţiune care transformă un set de elemente de intrare în vederea realizării unor elemente de ieşire de care are nevoie un client intern sau extern (Tricker şi SheringLucas, 2001). Procesul de transformare al intrărilor în ieşiri consumă resurse ale organizaţiei şi este guvernat de o serie de constrângeri (Figura. 3.5).

66

Materiale, informaţii, date etc

Oameni, sisteme, proceduri, instrucţiuni de lucru etc.

Rezultatul transformării intrărilor (materiale procesate, informaţii, date

TRANSFORMARE

Ieşiri

Intrări

Resurse sau mecanisme

Politica şi obiectivele referitoare la calitate, reglementări, legi etc.

Figura 3.5. Model al unui proces Constrângere, control (menţinere sub control)

Această abordare poate implica existenţa în cadrul organizaţiei a următoarelor categorii de procese (Figura 3.6): • procese principale – acele procese care „conduc şi împing” produsele spre client. • procese suport – acele procese care susţin procesele principale din organizaţie. La rândul lor, procesele suport pot fi clasificate la nivel strategic şi procese suport propriu zise.

PROCESE DE BAZĂ Marketing (identificarea nevoilor şi cerinţelor clientului) Strategie, misiune, viziune, obiective ale calităţii

Realizare Aprovizionarea a produsului

Proiectare şi dezvoltare

Asigurare de resurse

Procese de măsurare, analiză şi îmbunătăţire

PROCESE SUPORT

Figura 3.6. Procese de bază şi procese suport

67

În cadrul standardului ISO 9001procesele principale sunt tratate în capitolul 7 şi cuprind următoarele grupe de procese referitoare la procesul de planificare a realizării produsului, la relaţia cu clientul, la proiectare şi dezvoltare, aprovizionare, producţie şi furnizare de servicii şi la controlul dispozitivelor de măsurare şi monitorizare. Procesele suport sunt tratate în acelaşi standard în capitolele 5, 6, 7 şi 8. Acestea sunt responsabilitatea managementului, managementul resurselor şi măsurare, analiză şi îmbunătăţire. Pentru aplicarea abordării bazată pe procese, o organizaţie trebuie: - să identifice şi să definească principalele procese necesare organizaţiei pentru a-şi atinge obiectivele propuse; - să identifice modul în care aceste procese intersectează şi interacţionează cu structura funcţională a organizaţiei. La implementarea unui sistem de management eficace, o organizaţie trebuie să înceapă cu două activităţi importante: - identificarea proceselor necesare în cadrul sistemului care se doreşte a fi implementat; - să se determine secvenţa şi interacţiunea acestor procese. Determinarea secvenţei şi interacţiunilor acestor procese poate fi realizată prin crearea şi dezvoltarea aşa numitei „hărţi a proceselor”. Conceptul de „hartă” nu trebuie limitat la o imagine ci trebuie completat cu punctul de plecare, destinaţia şi traseul de urmat. Însăşi procesul de creare a acestei hărţi are o importanţă aparte. Prin natură proceselor, acestea traversează mai multe funcţii ale organizaţiei. Din acest motiv realizarea hărţii devine o muncă în echipă şi îi obligă pe participanţi să vadă că pot exista puncte de vedere proprii fiecărui departament asupra modului în care se desfăşoară acel proces. Pentru a uşura procesul de construire a „hărţii” se porneşte cu nivelul A0, care reprezintă o diagramă sintetică (Figura 3.7). Dezvoltarea hărţii se face în spaţiu putându-se obţine o imagine stratificată, deoarece în cadrul unei organizaţii procesele se desfăşoară pe mai multe niveluri. Procesele de la un nivel inferior se obţin prin expandarea în sub-procese a fiecărui proces de la nivel imediat superior. Un punct foarte important în crearea şi dezvoltarea „hărţii” îl constituie stabilirea legăturilor dintre procese şi sub-procese, astfel încât ieşirile unui proces să constituie intrări pentru următorul. Apare astfel un lanţ de procese care este atât de puternic cât este cea mai slabă dintre verigile sale. Acest lanţ

68

scoate în evidenţă că şi în cadrul organizaţiei pot exista relaţii de tip furnizor-client (Figura 3.8).

1

1

2

3

2

1

3

4

3

4

2 Figura 3.7. Stratificarea proceselor ORGANIZAŢIE EXTERNĂ

CLIENT EXTERN

FURNIZOR / CLIENT

FURNIZOR CLIENT FURNIZOR CLIENT

FURNIZOR CLIENT FURNIZOR CLIENT

ORGANIZAŢIE EXTERNĂ

FURNIZOR EXTERN

Figura 3.8. Lanţul calităţii

Într-o astfel de relaţie, furnizorul intern este procesul care livrează ieşirile sale către un proces ulterior, în timp ce client intern este procesul care primeşte drept intrări ieşirile procesului precedent. Un alt lucru demn de remarcat în cadrul unui astfel de lanţ, este că un proces joacă în acelaşi timp rolul de furnizor (care 69

Identificare cerinţe

CLIENT

PROCES CURENT

FURNIZOR

CLIENT

PROCES anterior

FURNIZOR

livrează datele sale de ieşire procesului ulterior) şi client atunci când primeşte datele sale de intrare de la procesul precedent (Figura 3.9). Din figură reiese dublul rol pe care îl joacă un client (intern sau extern) atât la început prin comunicarea de către acesta a cerinţelor faţă de produs, cât şi la sfârşit prin comunicarea de către acesta a feedback-ului faţă de produsul obţinut, exprimat prin nivelul satisfacţiei, repetarea vânzării, numărul de reclamaţii etc.

PROCES ulterior

Identificare cerinţe

Satisfacţie

Satisfacţie

Figura 3.9. Buclă dublă de feedback: identificarea cerinţelor şi satisfacţia clientului

După definirea „hărţii proceselor” o organizaţie trebuie să aplice o metodologie pentru definirea fiecărui proces în parte. O astfel de metodologie ar putea să cuprindă următoarele etape: - definirea scopului procesului; - definirea limitelor proceselor (activitatea de început, activitatea de sfârşit); - identificarea clienţilor, procesului şi a elementelor de ieşire care sunt transmise către client; - identificarea furnizorilor şi a datelor de intrare în proces care sunt livrate de către furnizori; - descrierea propriu zisă a procesului; - stabilirea caracteristicilor de produs şi a parametrilor de proces care trebuie monitorizaţi şi măsuraţi; - stabilirea înregistrărilor care se menţin în cadrul procesului; - stabilirea sistemului de raportare referitor la performanţa procesului. Una din etapele importante ale acestei metodologii o reprezintă descrierea procesului. Aceasta poate fi realizată cu ajutorul diagramei flux (flow chart).

70

3.3.4.2. Diagrama de flux – metodă de descriere a proceselor. Utilizarea diagramelor de flux pentru descrierea proceselor din cadrul sistemului calităţii asigură următoarele: • o înţelegere uniformă a procesului descris; • scoate în evidenţă eventualele probleme sau locuri înguste, paşii inutili din cadrul procesului, redundanţele, buclele de reprelucrare etc.; • reprezentarea clară a modului de operare a unui sistem se face prin utilizarea diagramelor de flux, luând în considerare următoarele elemente: - diagrama de flux ilustrează secvenţa evenimentelor, fluxul de circulaţie a materialelor şi modul în care informaţia este comunicată; - diagrama de flux ar putea fi o parte esenţială a procedurilor/instrucţiunilor sistemului calităţii; - majoritatea sistemelor implică interacţiuni între mai multe compartimente, iar diagrama de flux poate ilustra modul de conectare între compartimente; - majoritatea problemelor ce pot apare se localizează la nivelul interfeţelor între compartimente. • diagrama de flux se poate defalca în alte diagrame de flux mai detaliate pentru a indica acţiuni individuale. Acestea sunt utile pentru exemplificarea instrucţiunilor de lucru. 3.3.4.3. Diagrama de flux – metodologie pentru construcţie. Etapele principale pentru realizarea unei diagrame de flux sunt: 1. Pregătirea. De regulă la redactarea unei diagrame de flux a unui proces trebuie să participe o echipă de lucru care să includă pe toţi cei care cunosc foarte bine diferitele segmente ale procesului. În unele situaţii este recomandabilă o întâlnire prealabilă a membrilor echipei pentru dezvoltarea unei diagrame sintetice a procesului. Dacă procesul este mult prea complex atunci este recomandabilă împărţirea lui pe mai multe subprocese şi discutarea lor separată. Membrii echipei trebuie să aibă cunoştinţe nu numai despre procesul în sine dar şi despre tehnica de construire a unei diagrame de flux. Este recomandat ca întâlnirea să se desfăşoare într-o incintă, special destinată acestui scop, în care se găsesc materiale necesare elaborării (exemple de diagrame flux, diagrame anterioare, panouri pentru desen etc.). 2. Stabilirea tipului de diagramă ce urmează a fi dezvoltată. 3. Definirea limitelor procesului. În acest scop se identifică activitatea de sfârşit respectiv de început a procesului. Pentru a identifica începutul procesului trebuie să se răspundă la 71

întrebarea: Ce anume declanşează procesul?”. Pentru a identifica sfârşitul procesului trebuie să se răspundă la întrebarea: ”Cum ştim că procesul s-a finalizat?”. Trebuie avut în vedere că un proces poate avea mai multe modalităţi de a începe, cât şi de ase sfârşi. 4. Definirea fiecărei etape a procesului în secvenţa lor logică de efectuare. În acest scop se poate porni atât cu activitatea de început către sfârşit, dar nu este exclusă nici varianta descrierii procesului de la sfârşit către început. Pentru definirea etapelor se pot folosi diferite metode cum ar fi: observare directă, brainstorming, consultarea celor care efectuează diferitele etape ale procesului etc. Se identifică de asemenea cine şi pentru ce răspunde. Este recomandabil să se folosească diferite tipuri de întrebări pentru a obţine informaţii despre datele de intrare, fluxul intern şi datele de ieşire ale fiecărei etape a procesului. Exemple de întrebări: - despre datele de intrare: „Cine furnizează datele de intrare?”; „ Cine primeşte datele de intrare?”. - despre fluxul intern: „Care este primul lucru care se face asupra datelor de intrare?”; „Ce verificări sau încercări se efectuează?”; „Ce se întâmplă dacă rezultatul la verificare / încercare este necorespunzător?”. - Referitoare la datele de ieşire: „Unde se transmit datele de ieşire rezultate?”; „Cine predă datele de ieşire?”; „Cine primeşte datele de ieşire?”; „Ce se face mai departe cu datele de ieşire?”. 5. Aranjarea activităţilor din cadrul procesului în ordinea succesivă de executare a acestora folosindu-se simbolurile agreate (figura 3.10) se face respectându-se următoarele reguli: • dacă se întâlneşte o activitate de decizie se alege una dintre ramuri şi se continuă diagrama;

Start/Stop

Activitatea

Decizie

Aşteptare

Conector

Document

Bază de date/ Înregistrare

Linii de flux

Figura 3. 10. Simboluri folosite pentru diagrama flux

72

• dacă decizia este legată de o verificare se urmează calea pentru care rezultatul verificării este favorabil; • dacă decizia este o ramificare se urmează ramura / direcţia care se foloseşte cel mai frecvent sau care pare cel mai logic de a fi urmată; • după finalizarea unei ramuri până la activitatea finală se revine la ramurile nefinalizate. 6. Verificarea diagramei se realizează prin parcurgerea ei în sensul invers celui urmat la elaborare. 3.3.5. Abordarea managerială bazată pe sistem Identificarea, înţelegerea şi coordonarea unui sistem de procese intercorelate pentru realizarea unui anumit obiectiv îmbunătăţeşte eficacitatea şi eficienţa organizaţiei. Prezentarea acestui principiu are drept scop să ajute la o înţelegere mai bună a „ansamblului” pe care îl constituie organizaţia, dincolo de execuţia unor procese sau evenimente disparate care au loc. Gândirea sistemică permite găsirea eficientă şi eficace a unor răspunsuri la situaţiile constatate, deoarece reacţia la acestea implică în analiză elementele considerate individual, modul în care apar şi se dezvoltă interacţiunile dintre acestea cât şi structurile de autoreglare a sistemului. Prin măsurarea rezultatelor sistemului în ansamblu şi recunoaşterea legăturilor dintre elementele componente vom putea să înţelegem mai bine modul în care acestea interacţionează şi în care putem să le influenţăm mai uşor. Un sistem este o entitate care îşi menţine existenţa şi funcţionează ca întreg prin interacţiunea dintre elementele componente. Datorită interacţiunilor dintre elementele unui sistem, acesta se schimbă dacă adăugăm elemente noi sau înlăturăm o parte dintre ele. Schimbarea structurală survenită influenţează la rândul ei proprietăţile şi funcţionarea sistemului. O altă trăsătură a sistemelor o reprezintă apariţia unei caracteristici noi, care nu este prezentă în nici unul dintre elemente (O’Connor şi McDermott, 1997). Astfel , există proprietăţi ale sistemului care însă nu sunt incluse în părţile componente. Din acest motiv, analiza individuală a elementelor unui sistem nu poate să prevadă apariţia sau existenţa unei proprietăţi a sistemului, pentru că legăturile sau relaţiile dintre elemente nu devin vizibile decât în momentul studierii legăturilor luate împreună.

73

MAŞINI DE FREZAT [MF]

SECŢIA DE TRATAMENTE TERMICE [TT]

MAŞINI DE RECTIFICAT [MR]

[S], [MF] şi [MR]

[S], [MF] şi [MR]

SECŢIA DE TRATAMENTE TERMICE [TT]

[S], [MF] şi [MR]

Situaţia dorită

STRUNGURI [S]

Situaţia iniţială

Un model foarte utilizat este sistemul considerat ca reţea. Acest model de sistem consideră elementele componente plasate în nodurile reţelei, iar legăturile dintre elemente reprezintă interacţiunile. Probabil că nu există legături şi interacţiuni între toate elementele şi în plus legăturile care există vor diferi din punct de vedere al complexităţii şi intensităţii. Într-o organizaţie, schimbarea structurii prin adăugarea sau eliminarea unor elemente va avea un efect profund asupra proprietăţilor sistemului. În mod similar, introducerea unor procese noi, modificarea celor existente prin simplificarea sau eliminarea unor elemente va avea un efect important. În realitate, sistemul rezistă la schimbare. Dacă se doreşte modificarea poziţiei unui element, nu se opune doar acel element ci întreaga structură. Să considerăm exemplul nevoii de rearanjare a utilajelor dintr-o secţie de producţie în care acestea sunt grupate pe tipuri de maşini (strunguri, freze şi maşini de rectificat), pentru a reduce drumul total pe care îl parcurg piesele în secţie şi timpul necesar pentru întreaga prelucrare (Figura 3.11).

Figura 3.11. Modul de aranjare al echipamentelor în situaţia actuală şi în cea dorită

O primă analiză a rezistenţei la schimbare poate releva trei factori importanţi: 1. Grupurile care lucrează pe fiecare categorie de echipamente [S], [MF] şi [MR], deoarece acestea trebuie să îşi schimbe locul de muncă, ambientul, colegii etc. Pot apare întrebări ca:

74

„Nu cumva vom munci mai mult?” sau „Mai există elemente care nu ne-au fost comunicate?”. 2. Maiştrii sau şefii de echipă, care vor fi puşi în situaţia de a avea în subordine alte persoane pe care nu le cunosc şi vor trebui să răspundă de mai multe tipuri de echipamente. 3. Cele două categorii prezentate pot acţiona individual sau colectiv (cu ajutorul organizaţiei de sindicat) prin reţeaua informală către persoane cu influenţă din cadrul organizaţiei. Încercând să încetinească sau să blocheze punerea în aplicare a acestei propuneri. Angajatul nemotivat (plătit puţin, la neimplicat în Conduce luarea deciziilor, muncă monotonă etc.) Prea puţină preocupare şi Schimbarea Schimbarea grijă atât faţă de angajaţi cât Angajatul nu se implică la unei părţi a altei părţi a posibilităţilor şi faţă de viitorul organizaţiei nivelul sistemului sistemului sale Conduce la Calitate necorespunzătoare Managementul are alte preocupări, orientate către rezolvarea unor crize (stil pompieristic) Figura 3.12. Bucla de autoreglare Clienţi nemulţumiţi Scăderea vânzărilor Figura 3. 13. Exemplu de feedback negativ într-o organizaţie

Schimbarea poate să apară în momentul în care există o tensiune în reţea, care poate „polariza” şi cataliza schimbarea. Un exemplu de astfel de presiune poate proveni din partea clienţilor sau a competitorilor de a reduce costurile. În aceste condiţii reorganizarea va fi probabil mult mai uşor de realizat. Faţă de schimbările planificate este foarte probabil ca să apară şi efecte secundare. Unele pot fi prezise, însă nu toate. Bucla de autoreglare (feedback) reprezintă un element esenţial al funcţionării unui sistem (Figura 3.12). Un exemplu de feedback pentru o organizaţie care are probleme încă neidentificate legate de calitate îl constituie cel exemplificat în Figura 3.13. Alte exemple de bucle de feedback cerute de standardul ISO 9001:2000 care ajută la controlul sistemului de management al calităţii sunt auditul intern, controlul produsului neconform, acţiunile corective. 75

3.3.6. Îmbunătăţirea continuă Îmbunătăţirea continuă ar trebui să fie un obiectiv permanent al organizaţiei. Se poate face o distincţie importantă între îmbunătăţirea pentru a aduce procesul înapoi în toleranţele prevăzute în specificaţiile tehnice şi cea care conduce la un salt, la o îmbunătăţire importantă a calităţii. Pentru îmbunătăţirea calităţii poate fi utilizată următoarea metodologie: 1. Identificarea unor probleme. 2. Se presupune existenţa unei structuri dedicate care să coordoneze şi să conducă acest proces. Această structură are două componente. Un comitet de coordonare (steering committee, quality council) şi echipe de lucru. • Comitetul de coordonare reprezintă un grup de persoane cu autoritatea şi responsabilitatea de a identifica unele probleme şi de a le aloca spre rezolvare unor echipe înfiinţate ad-hoc. • Echipa de lucru este înfiinţată special pentru rezolvarea unei anumite probleme şi are în componenţa sa persoane care au cunoştinţe din mai multe domenii. 3. Comitetul respectiv are mai multe sarcini: • Culege problemele cu ajutorul unui sistem definit, cum ar fi de exemplu propuneri şi sugestii venite din partea angajaţilor, clienţilor, furnizorilor şi a altor părţi interesate, un chestionar special pentru propuneri de îmbunătăţire a activităţii. • Realizează periodic o analiză a problemelor identificate în vederea stabilirii priorităţilor de rezolvare. Rezultă o listă de probleme care vor fi înaintate imediat spre rezolvare echipelor de lucru şi o altă listă cu probleme care vor fi abordate ulterior. • Formulează problema. O problemă bine formulată este pe jumătate rezolvată. Din acest motiv, formularea trebuie să fie suficient de generală şi specifică dar fără să indice cauzele, vinovaţii sau să propună soluţii. • Formulează mandatul de rezolvare a problemei, prin stabilirea componenţei echipei, a bugetului de timp, a resurselor şi a datei la care echipa trebuie să termine de rezolvat problema încredinţată. 4. Echipa de lucru are următoarele sarcini: 76

• Să verifice problema primită spre soluţionare din punctul de vedere al formulării şi datelor. Se confirmă cele propuse de către comitetul de lucru? • Dacă da, să stabilească o metodologie de strângere a datelor pe care să o urmeze şi să culeagă datele necesare, în cazul în care acestea nu există deja. Dacă nu confirmă cele propuse de comitetul de lucru, problema va fi reformulată. • Analiza datelor adunate. • Stabilirea unor ipoteze de lucru cu privire la cauzele rădăcină potenţiale ale problemei. • Verificarea acestor scenarii. • Identificarea cauzei (cauzelor) reale după experimentare. • Stabilirea soluţiilor pentru eliminarea cauzelor reale. • Experimentarea soluţiilor. • Stabilirea soluţiilor optime. • Aplicarea soluţiilor optime. • Dezvoltarea şi implementarea unui proces de monitorizare pentru menţinere. 5. Comitetul de lucru, împreună cu echipa trebuie să caute modalităţi de diseminare a rezultatelor. Astfel pot fi identificate căi de extrapolare a soluţiilor pentru alte cazuri similare sau identice observate în alte zone ale organizaţiei. Este posibil ca soluţiile găsite să poată fi aplicate şi la alte probleme identificate pe parcursul proiectului. Aplicarea practică a acestui principiu presupune din partea conducerii a existenţei unei atitudini corespunzătoare şi alocarea de resurse care să promoveze activităţile de prevenire a apariţiei problemelor. 3.3.7. Abordarea luării deciziilor pe bază de fapte Deciziile eficiente se bazează pe analiza datelor şi informaţiilor. Decizia managerială are o componentă foarte importantă bazată pe intuiţie, fler şi experienţă. Datorită complexităţii organizaţiilor, intuiţia trebuie ajutată cu informaţii bazate pe date semnificative care au fost culese şi analizate. Datele reprezintă fapte, în special numerice, strânse împreună pentru referinţă sau informare. Luarea deciziilor reprezintă un proces de activităţi logice prin care se alege o 77

variantă de acţiune din mai multe posibile. Fără a subestima importanţa flerului şi a experienţei managerilor în momentul luării deciziilor, trebuie subliniat aportul pe care îl aduc faptele ca elemente obiective şi reale la opiniile faţă de o problemă sau o situaţie. Prin opinie ne referim la o părere, o presupunere care are o încărcătură subiectivă şi emoţională. În orice organizaţie există probleme, definite ca domenii unde situaţia care există diferă de cea dorită. Cu cât diferenţa dintre fapt şi dorinţă este mai mare, cu atât problema este mai importantă. Procesul de îmbunătăţire a calităţii prin rezolvarea şi prevenirea apariţiei problemelor implică două categorii de decizii: subiective şi obiective. Procesul de analiză a datelor şi informaţiilor îi ajută pe manageri să micşoreze subiectivitatea şi să mărească obiectivitatea. Procesul luării unor decizii obiective implică existenţa a trei elemente importante (Figura 3.14). Managerul Timp Date trebuie să aibă suficient timp, Decizii acces la date luate sigure şi exacte şi în mod obiectiv libertatea de a alege soluţia Libertatea de a optimă. În realitate alege soluţia însă, activitatea zilnică din Figura 3.14. Elemente necesare pentru organizaţie nu luarea unei decizii obiective permite culegerea tuturor datelor, presiunea altor evenimente limitează timpul disponibil pentru analiză, iar restricţiile interne şi externe ale organizaţiei pot limita uneori numărul de variante aplicabile din cele posibile de acţiune. În aceste condiţii, cel care va lua decizia va apela la intuiţie, experienţă şi datele incomplete de care dispune pentru a putea lua cea mai bună decizie în condiţiile date. Pentru a face deciziile cât mai obiective, în organizaţie trebuie să existe un proces organizat de strângere, înregistrare şi analiză a datelor (Figura 3.15). Figura 3.16. prezintă un model sub formă de piramidă cu trei trepte. La baza piramidei stau datele. În model nu sunt incluse decât datele provenite de la clienţi, procese şi produse, care însă trebuie completate şi cu alte categorii de date ce pot proveni din mediul extern, pentru alte părţi interesate etc.

78

Pe treapta a doua a modelului sunt propuse trei activităţi legate de date: culegerea, analiza şi raportarea acestora. Astfel datele se transformă în informaţii, pe baza cărora se pot lua decizii de către management, privitor la produse, procese şi clienţi.

Figura 3.15. Model pentru luarea deciziilor pe bază de fapte

Cunoaşterea experienţei clienţilor privind produsele/serviciile este esenţială înainte de a începe îmbunătăţirea proceselor necesare creării satisfacţiei pentru clienţi. Din ce în ce mai multe firme ajung la concluzia că trebuie să stabilească un sistem de măsurare continuă, culegere şi raportare a informaţiilor referitoare la calitate. Deoarece orice schimbare trebuie să înceapă cu stabilirea poziţiei curente, este necesară măsurarea principalelor elemente de ieşire ale proceselor. Astfel, fiecare organizaţie ar trebui să măsoare: nivelul satisfacţiei clienţilor externi (SCExt); nivelul satisfacţiei clienţilor interni (SCInt); alte măsurători ale calităţii în procesele interne ale firmei. Nivelul satisfacţiei clienţilor externi (SCExt) poate fi influenţat de un număr mare de factori care acţionează simultan cei mai importanţi sunt: preţul, timpul de livrare, instrucţiunile de utilizare, imaginea firmei, experienţa trecută cu firma sau produsele acesteia, personalul care realizează servicii asociate produsului livrat, operatorii telefonici, modul de rezolvare a reclamaţiilor etc. din acest motiv, satisfacţia clienţilor trebuie 79

măsurată din mai multe puncte de vedere, care iau în considerare cei mai importanţi factori din cei enumeraţi mai sus. Clienţii evaluează individual fiecare dimensiune. În plus apare şi o ponderare a dimensiunilor considerate. Nivelul de satisfacţie al clienţilor externi, SCExt, se calculează cu relaţia: SCExt = P1D1 + P2D2 +…+ PiDi +… + PnDn în care: Di este evaluarea dimensiunii (factorului) i ; Pi – ponderea asociată dimensiunii i. Principala calitate a acestui indice este că oferă firmei informaţii privind dimensiuni importante pentru satisfacţia clientului, ajutând astfel firma să realizeze o utilizare eficientă a resurselor. Nivelul satisfacţiei clienţilor interni şi a angajaţilor. Principalele resurse ale unei organizaţii sunt: materiale (aparatură, utilaje, clădiri etc.), cunoştinţe (know-how, experienţă, soft etc.) şi resursa umană. Pentru îmbunătăţirea calităţii este foarte importantă asigurarea unei calităţi umane. Aceasta se poate măsura prin determinarea nivelului de satisfacţie al angajaţilor, care trebuie să primească acelaşi nivel de importanţă ca şi nivelul de satisfacţie al clienţilor. Alte măsurători. Deoarece o organizaţie poate fi descrisă printr-un grup de procese în interacţiune, rezultatele (ieşirile) unor procese reprezintă elemente de intrare pentru alte procese. Funcţie de nivelul de detaliu la care considerăm analiza proceselor, măsurarea rezultatelor acestora poate varia de exemplu de la o dimensiune a unei piese sau numărul de piese defecte raportat la numărul total de piese realizate, până la măsurători efectuate la nivelul întregii activităţi, caz în care, se obţin rezultate finale importante cum ar fi nivelul de satisfacţie al clienţilor cu produsele şi serviciile oferite de organizaţie. 3.3.8. Relaţii reciproc avantajoase cu furnizorii O organizaţie este într-o relaţie de interdependenţă cu furnizorii săi, de aceea o relaţie reciproc avantajoasă sporeşte abilitatea ambelor părţi de a crea valoare. Dacă aceste relaţii reciproc avantajoase cu furnizorii sunt privite ca „a lucra împreună pentru beneficiul natural” atunci se poate vorbi despre un parteneriat. Beneficiul maxim în lanţul care are drept ultimă verigă pe client se obţine atunci când toate părţile cooperează. În mod „tradiţional” între furnizori, 80

organizaţie şi clienţi există relaţii de adversitate, deoarece între ei există nişte bariere invizibile. Ţelul unui parteneriat cu furnizorii îl reprezintă crearea, dezvoltarea şi menţinerea unor relaţii bazate pe loialitate şi încredere. Aceste noi relaţii vor putea permite ambilor parteneri să aibă avantaje în timp ce promovează îmbunătăţirea continuă a calităţii şi productivităţii pentru a creşte nivelul competitivităţii ambelor organizaţii în mediul economic în care funcţionează. Etapele care pot fi urmate pentru obţinerea unor relaţii reciproc avantajoase sunt: 1. Stabilirea domeniilor în care s-ar putea dezvolta relaţii reciproc avantajoase între furnizori şi organizaţie; 2. Crearea unei liste cu parteneri potenţiali; 3. Identificarea persoanelor cu putere de decizie din interiorul organizaţiei furnizorilor; 4. Formarea unei echipe care să răspundă pentru dezvoltarea noilor relaţii; 5. Dezvoltarea misiunii şi obiectivelor care să stea la baza parteneriatului; 6. Implementarea noilor relaţii reciproc avantajoase cu furnizorii aleşi pornind de la obiectivele prioritare alese de comun acord. Succesul unui parteneriat va fi determinat în mare măsură de angajamentul şi de preocuparea permanentă pentru menţinerea şi dezvoltarea relaţiilor dintre organizaţie şi furnizori. Poirier şi Houser (1993) propun mai multe aspecte ce trebuie considerate: • Calitatea produselor livrate de furnizor trebuie asigurată de procesele şi sistemele ce există în organizaţia furnizorului, înlăturând nevoia de inspecţie după livrare. • Preţul să nu mai fie criteriul unic de alegere al furnizorilor. Negocierea trebuie să includă alte criterii importante cum ar fi calitatea, trăsăturile produsului şi termenele de livrare. Rezultatul negocierilor va produce un optim între cele patru criterii propuse. • Micşorarea stocurilor până la livrare „Just In Time” (JIT). Deşi rămâne încă un deziderat chiar pentru multe firme de renume, lipsa stocurilor care apare în sistemul JIT are mai multe avantaje cum ar fi reducerea costurilor, pentru că sunt mai puţini bani imobilizaţi în stocuri, şi îmbunătăţirea calităţii, deoarece numărul eventualelor produse identificate drept neconforme sau defecte va fi mult mai mic. • Reducerea birocraţiei datorate hârtiilor prin implementarea unui sistem electronic al datelor şi informaţiilor. 81

Acest nou tip de relaţii cu furnizorii nu poate avea loc fără un schimb deschis de informaţii şi fără recunoaşterea succeselor şi realizărilor ambilor parteneri.

CAPITOLUL 4 SISTEMUL DE MĂSURARE ŞI ESTIMARE A CALITĂŢII Obiectivele capitolului

82

Compararea caracteristicilor unui produs cu ale altuia, nu este o noutate; ceea ce realizează însă calimetria este o comparare fundamentată ştiinţific, întrucât ea cuantifică, deci exprimă cifric aceste caracteristici, putând astfel evalua în mod obiectiv calitatea. Obiectivele capitolului sunt următoarele: • cunoaşterea principalelor noţiuni privind nivelul tehnic şi calitativ al produselor; • prezentarea criteriilor de raţionalitate în calimetrie; • cunoaşterea metodelor de determinare a principalilor indicatori globali, sintetici şi simpli folosiţi în calimetrie.

4.1. Calimetria Din definiţia dată calităţii produselor rezultă că gradul de utilitate în satisfacerea unei nevoi sociale constituie criteriul de bază pentru aprecierea nivelului calităţii produselor. Pornind de acest criteriu se stabileşte în marea majoritate a cazurilor ce să se producă şi la ce nivel de calitate. Nivelul calităţii poate fi definit astfel ca o funcţie a caracteristicilor de calitate privite în corespondenţă cu parametrii de identificare ai nevoii sociale. Marea varietate a caracteristicilor de calitate, a condiţiilor de fabricaţie şi de utilizare ale unui anumit produs face însă extrem de dificilă aprecierea globală a calităţii. Soluţionarea completă a problemei necesită cercetări aprofundate care să permită evaluarea obiectivă a parametrilor de calitate cât şi a coeficientului de importanţă care se acordă acestora. Numit şi „calimetrie”, sistemul de măsurare şi estimare a calităţii ocupă un loc important în domeniul calităţii începând din anii ′ 50 ai secolului XX, când devine, tot mai evident, o cheie de succes în competitivitate. Măsurarea nivelului calităţii cu ajutorul unor metode şi instrumente ştiinţifice, renunţându-se la aprecierile empirice a devenit o necesitate, imprimând perfecţionarea şi diversificarea sistemului. Amploarea analizelor a devenit atât de mare, încât în anul 1971, în cadrul Organizaţiei Europene a Controlului Calităţii, s-a analizat această activitate şi s-a hotărât desprinderea ei într-o disciplină separată. Calimetria este domeniul care se ocupă cu măsurarea şi estimarea calităţii produselor şi serviciilor. Calimetria se foloseşte la dirijarea nivelului calităţii în toate fazele de producere a unui bun sau serviciu şi la evaluarea gradului de utilitate a produsului dintr-o grupă de

83

produse cu aceeaşi destinaţie, printr-o determinare comparativă faţă de nevoia exprimată de cumpărător. Această determinare se face prin compararea nivelului efectiv al caracteristicilor produsului cu nivelul lor optim (cel al unui produs etalon, cel al unei firme renumite, etc.). Principalele obiective ale calimetriei sunt: 1) Stabilirea terminologiei, definirea principalelor noţiuni ale calităţii produselor utilizate curent în ştiinţă, tehnică, tehnologie şi industrie; 2) Elaborarea nomenclatorului şi a clasificării indicatorilor de calitate pentru produse şi servicii; 3) Elaborarea metodelor de determinare şi evaluare a diferitelor caracteristici ale calităţii produselor; 4) Elaborarea metodelor de optimizare a indicatorilor calitativi. Indiferent de domeniul în care se face evaluarea nivelului calităţii produselor este o activitate complexă atât de natură tehnică, cât şi de natură statistico-economică care se concretizează într-un sistem de indicatori.

4.2. Caracteristici de calitate Măsura în care un produs satisface nevoia socială depinde de totalitatea proprietăţilor sale fizice, chimice, economice etc. Numărul acestor proprietăţi este mare şi greu de cuantificat. Pentru determinarea măsurii în care un produs satisface nevoia socială, se iau în considerare acele proprietăţi care exprimă în mod direct sau influenţează esenţial utilizarea lui. Caracteristicile de calitate sunt grupate în : caracteristici tehnice; caracteristici economice; caracteristici de utilizare; caracteristici estetice; caracteristici sociale. Caracteristicile tehnice, sunt determinate nemijlocit de concepţia constructivă, de parametrii funcţionali, tehnologia cu care a fost executat produsul, precum şi de proprietăţile fizice sau chimice ale acestuia. Aceste caracteristici au o contribuţie hotărâtoare în stabilirea calităţii produsului şi sunt în strânsă legătură cu progresul tehnic. 84

Caracteristicile economice se referă la cheltuielile pe care le face producătorul pentru realizarea produsului la care se adaugă cheltuielile pe care le face utilizatorul pentru cumpărarea, utilizarea şi întreţinerea respectivului produs. Caracteristicile de utilizare cuprind: fiabilitatea, mentenabilitatea şi însuşirile ergonomice. Fiabilitatea este definită ca fiind capacitatea unui produs de a funcţiona într-o perioadă dată, la parametrii proiectaţi, potrivit destinaţiei, în condiţii determinate de exploatare, de regimuri de solicitare, servire tehnică, întreţinere, conservare şi transport, fără să se defecteze sau cu defectări suportabile din punct de vedere economic. Mentenabilitatea este proprietatea unui produs de a i se restabili însuşirile de funcţionare prin întreţineri şi reparaţii întro anumită perioadă de timp. Fiabilitatea şi mentenabilitatea sunt cele două laturi ale disponibilităţii, care reprezintă capacitatea unui produs de a îndeplini în timp misiunea sa atât din punct de vedere al funcţionării fără defectări, cât şi din cel al menţinerii sau repunerii în funcţiune cât mai rapid. În ceea ce priveşte însuşirile ergonomice, despre ele s-a discutat prima dată în anul 1949 în Anglia, la Oxford. Problemele ergonomice ale produselor sunt foarte complexe; toate produsele care antrenează muncă manuală trebuie astfel concepute încât să fie bine adaptate caracteristicilor umane. Competitivitatea şi calitatea produselor este în strânsă legătură cu condiţiile de muncă ale omului şi cu cât starea de oboseală fizică sau intelectuală este mai accentuată, cu atât rezultatele muncii sunt mai slabe. De aceea, la conceperea produselor trebuie analizat acest aspect. Ultimele decenii au arătat o creşterea a atenţiei creatorilor de bunuri materiale în domeniul ergonomiei; pe de o parte pentru că prin asigurarea unor condiţii bune de muncă, se asigură creşterea productivităţii muncii şi a calităţii produselor, iar pe de altă parte pentru că factorul

85

uman a început să fie considerat cel mai important, meritând atenţia factorilor de decizie. Caracteristicile estetice materializează nevoile spirituale ale societăţii faţă de un anumit produs. Aceste caracteristici privesc atât produsul în sine ( forma, culoarea) cât şi ambalajul. Deşi la prima vedere ele par neînsemnate, în realitate, cercetătorii de marketing afirmă că sunt „barometrul unei societăţi”. Caracteristicile sociale sunt din ce în ce mai serios luate în seamă, pentru că sunt legate de răspunderea faţă de fiinţa umană. În ultimă instanţă aceste caracteristici dovedesc chiar scopul pentru care au fost create produsele şi serviciile: acela de a satisface nevoi omeneşti.

4.3. Metode pentru măsurarea valorilor caracteristicilor de calitate În practică, pentru măsurarea valorilor caracteristicilor de calitate se folosesc cu precădere următoarele metode: experimentală, a expertizei, sociologică şi statistică. Metoda experimentală se foloseşte pentru evaluarea proprietăţilor produselor pe baza unor încercări sau determinări mecanice, fizico-chimice etc. efectuate cu ajutorul diferitelor mijloace şi procedee tehnice. Caracteristicile de calitate ca rezistenţa, alungirea, duritatea se testează pe instalaţii corespunzătoare de încercare, iar rezultatele determinărilor sunt apoi culese şi interpretate. Metoda se aplică numai acelor caracteristici de calitate ale produselor care pot fi măsurate cu ajutorul aparatelor destinate acestui scop. În unele cazuri, determinările experimentale se fac în cadrul unui flux automatizat. Metoda expertizei se foloseşte în completarea metodei experimentale pentru evaluarea valorilor caracteristicilor de calitate care nu se pot măsura. În acest caz, nivelul caracteristicilor de calitate se evaluează de către experţi îndeosebi prin intermediul organelor de simţ.

86

Exactitatea determinărilor în cadrul acestei metode depinde de calificarea, capacitatea şi competenţa specialiştilor desemnaţi prin calificativul de „expert”. Metoda sociologică are la bază rezultatele obţinute în urma anchetelor efectuate în rândul beneficiarilor. Opiniile acestora referitoare la calitatea produselor sunt exprimate într-un chestionar de anchetă, prelucrate şi apoi interpretate. Metoda, pe lângă unele avantaje, prezintă şi dezavantaje provenite din elaborarea insuficient de corectă a chestionarelor, din mărimea insuficientă uneori a eşantionului cercetat, din masivitatea considerentelor subiective etc. Metoda statistică este cea mai laborioasă şi cea mai des utilizată în cadrul producţiei de serie. Ea are la bază teoria probabilităţilor şi statistica matematică şi foloseşte pentru prelucrare, analiză şi decizie o serie de informaţii primare (rezultatele determinărilor, încercărilor etc.) oferite de celelalte metode şi, în mod deosebit, de metoda experimentală. La rândul ei metoda statistică foloseşte un complex de tehnici, procedee şi metode proprii.

4.4. Criterii de raţionalitate în calimetrie Pentru calitate, caracteristicile pot fi privite din perspectiva aspiraţiilor sau din perspectiva realizărilor. Distanţa dintre aspiraţii şi realizări măsoară calitatea. Valorile realizate pentru caracteristicile unui produs se pot exprima analizând produsul respectiv. Valorile de referinţă se pot lua de la produse similare (care au aceleaşi caracteristici tipologice) sau sunt valori-scop, care se doresc a fi atinse. Deci aspiraţiile se pot materializa în produse reale sau în produse dorite (cum subliniază şi standardul ISO 8402). Comparaţia dintre produsul analizat şi un alt produs este exprimată prin nivelul tehnic, iar comparaţia cu valorile-scop ale caracteristicilor constituie nivelul calitativ. În general, evaluarea calităţii produselor şi serviciilor a impus, dea lungul timpului, folosirea a foarte multe metode. Pentru analiza şi selectarea lor este necesară formularea unor criterii de raţionalitate. Criteriul I: Metoda trebuie să permită comparaţii.

87

Calitatea exprimă valoarea de întrebuinţare se situează în afara produsului analizat, fiind exprimată în produse similare. De aici rezultă o primă consecinţă: indicatori ca „numărul de rebuturi“ sau „reclamaţiile cumpărătorului” nu exprimă nivelul tehnic şi calitativ. O a doua consecinţă este că încercarea de a defini produsul de referinţă ca o medie a parametrilor produselor existente nu are nici o justificare. Orice produs, care satisface nevoia socială, poate fi produs de referinţă. Distanţa dintre produse se poate calcula prin diferenţă sau împărţire. Criteriul II: Metoda trebuie să permită calcule cu elemente discrete. Calitatea, fiind o imagine a produsului formată din caracteristici calitative, valorile lor trebuie să fie utilizate nemijlocit. Cele 2 moduri de comparaţie pot fi scrise astfel: d1 = C0 − C1

(4.1)

C d2 = 1 C0

(4.2)

şi

unde : d este distanţa; C0 – valoarea caracteristicii produsului de referinţă; C1 - valoarea caracteristicii produsului analizat. Relaţia (4.1) îi dă lui d1 dă o valoare dimensională, pe când relaţia (4.2) îi conferă lui d2 o valoare adimensională. Deoarece un produs are mai multe caracteristici calitative, fiecare exprimată cu altă unitate de măsură, este preferabil să se folosească relaţia lui (4.2) care, în teoria matematică a deciziei, reprezintă utilitatea. Criteriul III: Metoda trebuie să exprime o structură. Calitatea se analizează prin caracteristicile care sunt considerate elemente discrete, dar în realitate produsul este un material continuu şi indicatorul care trebuie să reconstruiască realitatea trebuie să aibă o formă de genul: Q = d1 ∗ d 2 ∗ d 3 ∗ ... ∗ d i ∗ ...

(4.3)

unde: Q este indicatorul considerat; di – distanţa dintre caracteristici. Compunerea utilităţilor se poate efectua prin însumare sau înmulţire. Axiomele pe care se bazează aceste operaţii sunt: 88

Tabelul 4.1. Operaţii folosite la compunerea utilităţilor Nr.crt. Axioma Adunarea Înmulţirea 1 Asociativitatea (x+y)+z=x+(y+z) (xy)z=x(yz) 2 Comutativitatea x+y=y+x x⋅ y=y⋅ x 3 Influenţa elementului neutru x+0=0+x=x x⋅ 1=1⋅ x=x 4 Inversarea x+(-x)=(-x)+x=0 x⋅ (1/x)=(1/x)⋅ x= 1

La axioma 3 nu se poate admite valoarea 0 la elementul neutru, lipsa unei caracteristici la un produs însemnând că nu se poate forma imaginea sa; deci, operaţia (∗) poate fi exprimată prin înmulţire. În general, se apreciază că însumarea este determinată de compatibilitatea valorilor (caracteristicile trebuie exprimate prin aceeaşi unitate de măsură), de echilibrul lor (valorile ∆Q lor să fie apropiate), de succesiune (să apară toate în aceeaşi perioadă de timp) şi de interacţiunea lor (să fie dependente). Pentru caracteristicile de calitate se 0 k1 k2 k observă că se respectă numai condiţia de succesiune. Criteriul IV: Metoda trebuie să permită exprimarea unor valori ponderate. Caracteristicile au ponderi diferite, ponderile fiind specifice unei clase de produse. De asemenea, se poate face observaţia că ponderea e şi în funcţie de mărimea caracteristicii datorită acţiunii „legii corelaţiei descrescânde” care arată că sub o anumită limită k1 a unei caracteristici (Figura 4.1) influenţa asupra calităţii e foarte mare, pe când peste valoarea k2 influenţa e neglijabilă (între cele două limite se poate considera că influenţa este liniară). Ponderarea se poate face prin înmulţire sau prin ridicare la putere: Q1 = p1 ⋅ d

(4.4)

Q2 = d p 2

(4.5) 89

unde p1 şi p2 sunt ponderile alocate utilităţilor d. Dacă se logaritmează relaţia (4.5) se obţine: logQ2 = p2 ⋅ logd

(4.6)

Q1 = logQ2

(4.7)

p1 ⋅ d = p2 ⋅ logd

(4.8)

p p1 = 2 ⋅ logd d

(4.9)

Dacă:

atunci rezultă:

deci:

Dacă se alege corespunzător valoarea ponderilor, cu relaţiile (4.4) şi (4.5) se pot calcula o serie de indicatori care să reflecte nivelul tehnic şi calitativ. Pentru uşurinţa calculelor se preferă relaţia (2) care foloseşte valorile nominale ale ponderilor. Criteriul V: Metoda trebuie să permită substituţia parametrilor. Între anumite limite caracteristicile pot fi substituite. Astfel, experienţa arată că unele facilităţi oferite de activităţile de service pot acoperi unele minusuri în fiabilitate, sau că un consum redus de combustibil poate compensa o viteză mai mică. Afirmaţiile de mai sus se pot exprima prin relaţia: Q = d1a ⋅ d 2b

(4.10)

în care: Q este valoarea indicatorului de calitate; d1, d2 - utilităţile luate în considerare; a, b - ponderile utilităţilor d1, d2. Dacă se presupune că d1 creşte cu x %, iar d2 scade cu y % , atunci indicatorul Q are aceeaşi valoare dacă x = f(y). Teoretic, caracteristicile sunt independente, practic însă între ele există legături mai mult sau mai puţin puternice ca intensitate, fapt ce influenţează indicatorul de calitate luat în considerare.

90

Din analiza celor 5 criterii de raţionalitate rezultă că un indicator global de calitate, care cuprinde în expresia sa analitică diferite comparaţii multicriteriale, se poate exprima prin relaţia generală: n

Q=

∏ Qiλ

i

(4.11)

i =1

în care: Qi este nivelul unui grup de caracteristici; λi – ponderea fiecărui grup de caracteristici (i=1, …, n).

4.5. Determinarea nivelului tehnic absolut Există mai multe metode de determinare a nivelului tehnic, ce reprezintă, în fond, variaţii şi combinaţii a două principii de bază. Una constă în definirea unui indicator global ca sumă a unor indicatori parţiali, iar cealaltă ca produs al acestor indicatori parţiali. Comun celor două căi este faptul că vizează o analiză de tip multicriterial, în care fiecărui criteriu (caracteristică) de calitate îi este asociată o pondere cu care aceasta participă la formarea imaginii de ansamblu. Alt punct comun îl constituie faptul că pentru determinarea nivelului tehnic este nevoie de o referinţă (etalon) în raport cu care se determină nivelul produsului analizat. Metodele sunt diferenţiate de modul de agregare al indicatorilor individuali (elementari) într-un singur indicator global, de măsurile de obiectivizare a comparaţiei efectuate, de exploatarea informaţiilor obţinute şi, desigur, de algoritmii de calcul folosiţi. În acest sens, se observă că la metodele de tip sumă indicatorii de tip elementar se înmulţesc cu ponderea fiecăruia, iar la cele de tip produs se ridică la o putere egală cu ponderea. 4.5.1 Metodologia de determinare la care agregarea indicatorului se face prin sumare În principiu, toate metodologiile de determinare a unui indicator al nivelului tehnic al produselor folosesc principiul utilităţii în sensul enunţat de von Neumann - Morgenstern, care presupune transformarea caracteristicilor în utilităţi, însumândule ponderat.

91

Metodologia prezentată în continuare presupune efectuarea unor evaluări iniţiale pe baza cărora se stabilesc elementele de orientare pentru strategia de dezvoltare a produsului. Punctele de vedere din care se analizează produsul sunt prezentate în Tabelul 2, fiind în acord cu prescripţia ASMW-W 1393/1991 din Germania. Ele trebuie alese cu mult discernământ, nefiind toate adecvate oricărui tip de produs. De exemplu, la maşini şi aparate predomină aspectele tehnice, la produsele industriei uşoare prezentarea pe piaţă, la produsele farmaceutice şi alimentare conţinutul în substanţe active, lipsa de nocivitate etc. Lista din Tabelul 1 poate fi adoptată şi în analiza serviciilor, adăugând unele aspecte specifice acestora. Tabelul 4.2. Grupe de indicatori ai nivelului tehnic Nr. Grupa de Subgrupa de Aspecte descrise crt. indicatori indicatori (caracteristici) 1 Tipologică

Utilizare

2

Tehnicofuncţională Mediu înconjurător

Fiabilitate

Nivel de automatizare

3

Prezentare pe piaţă

• Tipizare, standardizare; • Estetică şi modă; • Organoleptice;

Mod de analiză Nu se compară Se analizează separat şi se agregă la diferite niveluri până la nivelul produsului

• Performanţe. • Productivitate, precizii. • Conţinut de substanţe. • Caracteristici dimensionale (toleranţe). • Caracteristici fizicochimice pentru materiale. • Caracteristici de rezistenţă. • Utilizare economicoasă a resurselor utilizatorului (consumuri specifice în exploatare). • Poluare şi deşeuri • Aspecte de igienă. • Aspecte ergonomice. • Aspecte fiziologice. • Aspecte psihologice • Fiabilitate, mentenabilitate; • Disponibilitate; • Durată de viaţă • Automatizare, electronizare; • Funcţiuni realizate de microprocesoare Folosirea elementelor Se tipizate, standardizate, analizează formă sortimentală separat şi se agregă la diferite

92

• Ambalare, mod de livrare

4

Economici

niveluri până la nivelul produsului

• Preţ pe piaţa internaţională; • Costuri anuale de exploatare; • Termen de garanţie

Se analizează separat

Nr. optim de caracteristici, utilităţi care descriu un produs este între 10 şi 25. Alegerea acestora se face respectând punctul de vedere al beneficiarilor, avându-se grijă să fie independente între ele pentru a nu se accentua artificial anumite aspecte. De asemenea, pentru fiecare caracteristică mai trebuie determinat semnul de influenţă. Acesta poate fi (+) dacă valoarea mai mare este mai bună sau (-) dacă valoarea mai mică este mai bună. Pentru cazul în care este suficientă încadrarea între două limite, metodologia prevede reducerea situaţiei la (+) sau (-) după cum este mai bună flexibilitatea, o dispersie mai mică sau atingerea unei valori absolute. Relaţiile de calcul folosite sunt: a) Pentru indicatorii elementari: I i = Ri ⋅ Pi

(4.12)

unde: Ii este indicatorul calitativ al caracteristicii i; Ri - raportul calitativ al caracteristicii i; Pi - ponderea caracteristicii i. b) Pentru raportul calitativ (atât pentru semnul de influenţă „+” cât şi pentru semnul de influenţă „ − ”): Ri =

valoarea produsului analizat valoarea produsului de referintă

(4.13)

c) pentru indicatorul corespunzător la diferite nivele de agregare (indicatorul sintetic): Q=

∑ Ii ∑ Pi

93

(4.14)

unde: Q este indicatorul sintetic; ΣIi – suma indicatorilor elementari comparaţi; ΣPi – suma ponderilor indicatorilor elementari comparaţi. d) pentru nivelul de informare: N(%) =

unde:

∑PCC

∑ PCCi ⋅ 100 ∑ PCTCi

(4.15)

este suma ponderilor caracteristicilor comparate;

∑PCTC

– suma ponderilor caracteristicilor ce trebuiau comparate. Conceptul nivelului de informare este echivalentul aceluia de nivel de încredere din statistica matematică. Se recomandă ca acest nivel să nu fie sub 60%. Alegerea referinţelor alături de stabilirea nomenclatorului de caracteristici şi a ponderii acestora are drept consecinţă, pentru toate metodele de determinare a nivelului tehnic (inclusiv pentru cea descrisă mai sus), apariţia unui inerent caracter de subiectivitate. Pentru stabilirea nomenclatorului de caracteristici şi a ponderilor acestora se pot folosi diferite metode de investigare în rândul utilizatorilor. O greşeală frecventă ce poate apare este aceea că analistul, de regulă din partea furnizorului (proiectant sau executant), tinde să stabilească caracteristicile şi ponderile astfel încât comparaţia să apară favorabilă şi nivelul de informare maxim (100%). Astfel, indicatorii de nivel, ca şi toate analizele ulterioare care îi folosesc sunt deformate, eliminând posibilitatea argumentării unor acţiuni de modernizare sau de înnoire a produsului. De aceea, stabilirea mai întâi a caracteristicilor şi a ponderilor printr-o metodă ce prevede consultarea utilizatorilor, consemnarea acestora în documentaţia referitoare la produsul (familia de produse) respectiv(ă) constituie o cale de obiectivizare a rezultatelor. Similar, alegerea unor produse de comparaţie învechite sau care nu se desfac pe segmentul de piaţă pentru care se efectuează analiza, conduce la deformarea concluziilor. Lărgirea nejustificată a segmentului de piaţă vizat permite, de asemenea, alegerea unui amalgam neomogen de produse de comparaţie, efectul de deformare subiectivă a concluziilor fiind şi în acest caz inerent.

94

Problema alegerii produselor de comparaţie implică apariţia celei a referinţelor, respectiv comparaţiilor care se efectuează şi a obiectivelor vizate de către acestea. Procedura expusă mai sus, în acest context, trebuie să fie însoţită de unele precizări care nu denaturează spiritul relativist al abordării problemelor calităţii şi definiţiei acesteia. Prima precizare este că produsul analizat nu face parte din mulţimea referinţelor. Consecinţa este posibilitatea depăşirii nivelului acestora. A doua este că se aleg trei referinţe în funcţie de obiectul comparaţiei, respectiv de ceea ce exprimă indicatorul sintetic de nivel: • specificaţiile din documentaţia produsului, pentru a evidenţia nivelul calitativ de performanţă (Qc); • produsul ipotetic având caracteristicile egale cu valoarea medie a caracteristicilor produselor de comparaţie, pentru a evidenţia poziţia produsului pe segmentul de piaţă, după caz, nivelul faţă de nivelul mediu al pieţei (Qm); • cel mai bun produs din mulţimea produselor de comparaţie alese, pentru a evidenţia poziţia şi nivelul calităţii faţă de acesta (denumit produs de vârf) (Qv) şi orienta strategia de dezvoltare. Funcţie de rezultatul obţinut pentru valorile Q sau I se fac clasificările din Tabelul 4.3. Împărţirea în clase, cât şi limitele acestora este o problemă de convenţie. Chiar dacă împărţirea se face în mai multe clase, limitele şi termenii folosiţi pentru denumirea acestora nu diferă esenţial. Tabelul 4.3. Definirea nivelului calităţii Nr. crt. Nivel Indicatori 1 Peste nivel >1 2 Nivel ridicat 0,85 … 1 3 Nivel mediu 0,5 … 0,85 4 Sub nivel < 0,5

În funcţie de consecinţele plasării performanţei sub nivelul de referinţă, utilitatea (indicatorul) devine nul după cum urmează: • pentru caracteristici critice – dacă I (sau R) < 0,85; • pentru caracteristici majore – dacă I (sau R) < 0,5. Penalizarea afectează pe lângă indicatorul elementelor şi pe cel al subgrupei. Încercările de a obiectiviza determinarea nivelului tehnic şi de a stabili pe această cale cât de semnificativă este calificarea unui produs după criteriile din tabelul de mai sus, respectiv cât de 95

eficientă este acţiunea de modernizare a unui produs, conduce la următoarele concluzii: 1) Nivelul de referinţă este afectat de o eroare ce este în funcţie de alegerea eşantionului de produse de comparaţie şi de neluarea în considerare a proporţiei în care produsele de comparaţie au captat segmentul de piaţă analizat. Aceste elemente determină o zonă de incertitudine în jurul nivelului mediu, care se poate determina stabilind prin relaţiile uzuale din statistică intervalul de variaţie al mediei pornind de la abaterea standard a eşantionului. Cu cât segmentul de piaţă este mai bine definit, variaţia produselor în comparaţie este mai mică şi eroarea de evaluare scade corespunzător. Pentru pieţe de desfacere insuficient definite sau prea largi varietatea mare de produse conduce la niveluri cărora li se pot afecta erori mari care influenţează negativ deciziile ulterioare. 2) Pentru pieţe de desfacere bine definite mărimea zonei de incertitudine depinde de numărul de produse de referinţă şi numărul de caracteristici. În Tabelul 4.4 sunt prezentate valorile caracteristice (%) pentru mărimea zonei de incertitudine în funcţie de un număr de 4 produse de comparaţie şi 5 … 25 caracteristici ce descriu produsul (valori considerate optime). Tabelul 4.4. Mărimea zonei de incertitudine la determinarea nivelului tehnic mediu (valori orientative - % din nivelul calitativ) Număr produse Număr caracteristici de referinţă 1-5 6 - 10 11 - 20 20 - 30 1 8 - 33 8 – 22 2 17,00 9 - 16 7 – 10 3 9 - 12 6-8 4

Întrucât distribuţia valorilor fiecărei caracteristici a produselor analizate nu este normală, ci este asimetrică, nivelul de încredere pentru aceste valori este de aproximativ 89%. 3) Variaţia poziţiei unui produs pe un segment de piaţă depinde de diferenţa dintre viteza de creştere a nivelului acestuia (determinat prin produsele de comparaţie alese) şi viteza de modernizare a produsului analizat (Figura 4.2).

96

Variaţia nivelului mediu (cumulat)

I. Zona de posibilă creştere a competitivităţii

II. Zona de incertitudine în jurul nivelului mediu timpul 3 timpul 2 III. Zona de scădere a competitivităţii

timpul 1

Variaţia nivelului tehnic al produsului (cumulat)

Figura 4.2. Variaţia poziţiei pe piaţă funcţie de viteza de modernizare

Corespunzător, dacă creşterea nivelului tehnic al produsului nu este mai mare decât mărimea zonei de incertitudine a nivelului mediu nu se poate afirma că modernizarea este semnificativă. Totuşi, competitivitatea produsului poate creşte dacă se acţionează asupra acelor caracteristici la care piaţa este sensibilă. Reiese deci, că rezultatele analizei nivelului tehnic al produselor dau indicatori utili, dar care nu trebuie, în anumite situaţii, să fie disociaţi de activitatea de marketing. 4.5.2. Metodologia de determinare la care agregarea indicatorului se face prin înmulţire În baza principului utilităţii von Neuman – Morgerstern şi a funcţiilor de producţie Coob – Douglas, nivelul tehnic absolut este definit de o relaţie de forma:  K ij  N tai = a ⋅ K j∈S1  1 j

∏

   

γj

 K1 j  ⋅ K j∈S 2  ij

∏

   

γj

(4.16)

unde: a este o constantă ce defineşte nivelul tehnic al produsului de referinţă (de regulă, a = 1.000) ; 1 – produsul de referinţă (oricare produs dintre cele analizate poate fi considerat de referinţă); i – produsul analizat; Kij – valoarea caracteristicii j pentru produsul i; S1 – submulţimea caracteristicilor a căror valoare este direct proporţională cu calitatea; S2 – submulţimea caracteristicilor a căror valoare este invers proporţională cu 97

calitatea; γj – ponderea caracteristicii j; j – caracteristica produsului. Valorile Ntai rezultă peste sau sub valoarea produsului de referinţă care este 1.000, fapt ce permite o ierarhizare a lor. Nivelul tehnic relativ se calculează cu o relaţie de forma: N r i (% ) =

N tai ⋅ 100 max { N tai }

(4.17)

Produsul cu cel mai înalt nivel tehnic are valoarea 100, iar celelalte valori sub 100. Determinarea ponderilor de influenţă ale caracteristicilor tehnice se poate efectua prin metoda MISENIT sau prin metoda STEM. 4.5.2.1. Metoda MISENIT. Această metodă se bazează pe elasticitatea funcţiei cheltuieli de exploatare (elasticitatea este proprietatea valorii unei funcţii de a se modifica atunci când argumentul se modifică). Etapele de calculare a ponderilor sunt următoarele: 1) Se construieşte funcţia cheltuieli de exploatare:

(

Ce = f K1 , K 2 , K 3 ,..., K j ,..., K n

)

(4.18)

unde Kj reprezintă caracteristica de calitate. 2) Se calculează cheltuielile de exploatare. 3) Se îmbunătăţesc caracteristicile cu o mică valoare (de exemplu, cu 1%): K j' = K j ⋅ (1 ± 0 ,001)

(4.19)

Se consideră semnul (+) dacă j Є S1 şi semnul (-) dacă j Є S2. 4) Se calculează cheltuielile de exploatare caracteristicile îmbunătăţite:

(

Ce' = f K1' , K '2 , K 3' ,..., K 'j ,..., K 'n

)

cu

(4.20)

5) Se determină economia marginală: ∆ = Ce' − Ce

98

(4.21)

6) Se determină costurile de exploatare în cazul în care se îmbunătăţeşte câte o singură caracteristică:

( ) C 2 = f ( K1 , K '2 , K 3 ,..., K j ,..., K n ) C1 = f K1' , K 2 , K 3 ,..., K j ,..., K n



(

Ci = f K1 , K 2 , K 3 ,..., K 'j ,..., K n 

(

)

C n = f K1 , K 2 , K 3 ,..., K j ,..., K 'n

(4.22)

)

7) Se calculează participaţiile caracteristicilor la economia marginală: ∆ j = Ce − C j

(4.23)

8) Se calculează ponderea caracteristicilor: γj =

Δj Δ

(4.24)

n

cu observaţia că

∑ Δj = 1 . j =1

Exemplu de calcul 4.1. Se cere să se calculeze, folosind metoda MISENIT, nivelul tehnic a 3 generatoare electrice de 100 MW, care au următoarele valori pentru caracteristici (Tabelul 4.5): Tabelul 4.5. Caracteristicile de calitate luate în considerare pentru 3 generatoare de 100 MW Generator Caracteristica Simbol U.M. G1 G2 G3 Randament η 0,96 0,98 0,95 Greutate (masă) G (m) t 120 150 120 Greutate (masă) specifică gs (ms) t/MW 1,2 1,5 1,2 2 Suprafaţa utilă Su m 2000 2200 2500 Durabilitate τ ore 50.000 60.000 50.000 Timpul mediu de bună MTBF ore 2000 2000 1500 funcţionare

99

Se alege generatorul G1 drept produs de referinţă. Mulţimea S a caracteristicilor este alcătuită din: S = {η, gs, G, Su, τ, MTBF} Submulţimea S1, a caracteristicilor ce trebuie să fie cât mai mari, este: S1 = {η, τ, MTBF} Submulţimea S2, a caracteristicilor ce trebuie să fie cât mai mici, este: S2 = {gs, G, Su} Pentru calculul ponderii caracteristicilor se construieşte funcţia „cheltuieli specifice de exploatare”. În cazul utilajelor energetice (cazane, turbine, generatoare electrice, motoare, compresoare, transformatoare) formula de principiu pentru cheltuielile de exploatare este: C e = E + A1 + A2 + R + C + D în care: Ce reprezintă cheltuielile specifice de exploatare; E - costul energiei; A1 – amortizarea utilajelor; A2 – amortizarea clădirilor; R – cheltuieli de întreţinere-reparaţii; C – cheltuieli convenţional constante; D – taxa pentru fondurile fixe. Adaptată pentru generatoarele electrice, relaţia de mai sus devine:

Ce =

c

g ⋅C s ⋅ ( 1 + k s ) ⋅ Vs + s k + + T ⋅h p ⋅T ⋅ h

T ⋅h 2 ⋅ t ⋅ 100 T ⋅h C R1 + b ⋅ C R1 ⋅ ε ⋅ g s ⋅ Ck 100 ⋅ Δt R k + + + p⋅h⋅τ p⋅h h η − a ⋅η⋅

în care au intervenit următoarele mărimi (în paranteză sunt menţionate valorile lor pentru aceste generatoare): c – costul specific al energiei de antrenare la cupla dintre turbină şi generator (0,17 lei/kWh); a – procentajul scăderii randamentului la fiecare Δt⋅ η ore de funcţionare (0,02%); T – durata de serviciu a generatorului (40 ani); ks – coeficientul majorării suprafeţei ocupate de maşină pentru considerarea suprafeţelor auxiliare (ks = 30); Vs – valoarea specifică a clădirii (4.000 lei/m2); CR1 – cheltuieli pentru întreţinerea şi reparaţiile efectuate în primul ciclu de reparaţii (150 lei); b – procentajul creşterii cheltuielilor de întreţinere şi reparaţii la fiecare perioadă de funcţionare ΔtR (5%); k – cheltuieli convenţional ct. (54.000 lei/an); Ck – costul amortizării specifice (210 lei/t); ε – rata eficienţei economice normale (0,1%); p – puterea generatorului; h – numărul orelor de funcţionare pe an, ţinând seama de siguranţa în funcţionare şi de durabilitate: d0  d R  h = t ⋅ 1 − −  MTBF  τ

100

unde: t – fondul nominal de timp (6500 h/an) (t = ΔtR); d0 – durata medie statistică a unei întreruperi accidentale (40 h); dR – durata reparaţiilor planificate (2000 ore/ciclu). După efectuarea calculelor rezultă valoarea cheltuielilor specifice de exploatare Ce = 0,793171 lei/kWh. Se îmbunătăţesc caracteristicile cu 1% şi se recalculează, în aceste condiţii, cheltuielile specifice de exploatare rezultând C’e = 0,177506675 lei/kWh. Economia marginală este: ∆ = Ce – C’e = 0,00181050 lei/kWh. În Tabelul 4.6 sunt trecute valorile pentru costurile specifice de exploatare, când se îmbunătăţeşte pe rând câte o singură caracteristică, participarea caracteristicilor la economia marginală şi ponderea caracteristicilor.

Tabelul 4.6. Valorile parametrilor luaţi în considerare la determinarea nivelului tehnic prin metoda MISENIT Caracteristica Cj Δj γj η 0,17760368 1,713500 0,937167 gs 0,17926270 0,054484 0,027616 G 0,17926270 0,054484 0,027616 Su 0,17931388 0,003296 0,002600 Τ 0,17930625 0,10926 0,005500 MTBF 0,17931621 0,000968 0,000500 Calculul nivelului tehnic absolut se efectuează cu relaţia (4.16): Nta G1 = 1000  0,98  N ta G2 = 1000 ⋅    0,96   100  ⋅   120 

0,937167

0,027616

 0,95  N to G3 = 1000 ⋅    0,96 

 2000  ⋅   2200 

0,937167

0,027616

 60  ⋅   50 

0,0055

0,0026

 50  ⋅   50 

 1,2  ⋅   1,5 

0,027616

0,0005

 1,2  ⋅   1,2 

0,027616

 1500  ⋅   2000 

 100   2000  ⋅ ⋅ = 985    90   2500  Calculul nivelului tehnic relativ se efectuează cu relaţia (4.17): N r G1 =

1000 ⋅ 100 = 99 % 1008

101

⋅

= 1008,32

0,0055

0,0026

0,0005

 2000  ⋅   2000 

⋅

N r G2 =

1008 ⋅ 100 = 100 % 1008

N r G3 =

985 ⋅ 100 = 97 % 1008

Ordinea ierarhică a produselor este G2, G1, G3. Între G2 şi G1 deosebirea este mică din punct de vedere al nivelului tehnic. Considerând că preţurile celor două produse sunt 12 milioane lei (pentru G1) şi 18 milioane lei (pentru G2), poate exista tendinţa de cumpărare a lui G1. Dar calculând economia obţinută folosind G2, ea rezultă la 1,4 milioane lei/an faţă de G1. Această economie permite ca diferenţa de investiţie de 6 milioane lei să fie recuperată în 4,3 ani. Întrucât în energetică norma de recuperare pentru investiţii suplimentare este de 8 ani, rezultă că adoptarea lui G2 faţă de G1 este justificată şi din punct de vedere al eficienţei economice.

4.5.2.2. Metoda STEM. Această metodă este de o fineţe mai mică decât cea anterioară, dar permite, în schimb, un calcul mai rapid al ponderilor în condiţiile în care analistul trebuie să fie un specialist în domeniul exploatării produselor respective. Pentru aceasta, se compară caracteristicile două câte două, definindu-se o matrice A cu elementele a j1j2 stabilite astfel: 4 pentru K j1 >> K j 2  2 pentru K j1 > K j 2 (4.25) a j1 j 2 =  1 pentru K ≅ K j1 j2  0 pentru K < K j j2 

unde Kj sunt caracteristicile de calitate. Semnele care intervin au următoarele semnificaţii: (>>) mult mai important; (>) - mai important; (≈) - echivalent; ( P0 , în care caz lotul se respinge

(5.2)

Evident, fracţiunea defectivă P poate lua o mulţime de valori în cele două domenii ale sale limitate de punctul critic P0, adică în domeniile 0 ≤ P ≤ P0 şi respectiv P0 < P ≤ 1. Esenţa controlului statistic de recepţie constă în aceea că aprecierea calităţii lotului de mărime N se face pe baza unui eşantion de mărime n (n P0, pentru aceeaşi valoare a riscului beneficiarului β. Pe baza acestor considerente rezultă că: a) printre fracţiunile defective 0≤ P≤ P0, există o valoare P1 pentru care calificarea drept necorespunzătoare a lotului (respingerea) determină pierderi economice maxime; b) printre fracţiunile defective P01− α >

1 1 > β > 0 ; 0 < P1 < P2 < 1 ; P2 − P1 > N 2

(5.3)

5.3.2. Caracteristica operativă a planurilor de control statistic Caracteristica operativă reprezintă una dintre trăsăturile definitorii, specifice, care deosebesc diferite planuri de control din punct de vedere al eficacităţii lor în separarea loturilor corespunzătoare de cele necorespunzătoare. Caracteristica operativă exprimă într-o formă matematică, specifică diferitelor planuri de control, probabilitatea acceptării loturilor, în funcţie de mărimea fracţiunii defecte.

127

Într-o formă generală, caracteristica operativă poate fi descrisă prin funcţia Pa = f (P), care 1 exprimă probabilitatea de acceptare a lotului ce conţine o fracţiune defectivă P=D/N (unde D reprezintă numărul de produse defecte din lotul de volum N). Expresia grafică a caracteristicii operative o constituie curba 0 P0 1 (P = D/N) caracteristicii operative (CO). Considerăm că diferenţa între Figura 5.2. Curba caracteristicii operative în forma ideală loturile corespunzătoare şi cele necorespunzătoare este determinată de nivelul P0 al fracţiunii defective, iar dacă controlul s-ar efectua integral şi fără erori, loturile cu P > P0 vor fi respinse în totalitate. Într-un asemenea caz curba caracteristicii operative se prezintă ca în figura 5.2. În realitate, prin recepţia efectuată în baza planurilor de control, datorită erorilor de Pa(P) reprezentativitate, se comit în mod inevitabil erori de decizie, a căror comensurare probabilistă se 1 realizează prin intermediul riscurilor α şi β. Cu cât ne îndepărtăm de P=0 (calitatea perfectă) şi înaintăm pe axa fracţiunii defective P spre 1 (calitatea nulă) are loc o înrăutăţire a calităţii lotului. Până în P0 se (P=D/N) 0 P0 1 consideră totuşi calitatea ca având un ) nivel acceptabil, care conduce la Figura 5.3. Curba caracteristicii operative (CO) în forma obişnuită acceptarea lotului. Probabilitatea de acceptare a lotului este o funcţie descrescătoare, având valoarea 1 în punctul zero şi fiind nulă în punctul 1. Curba caracteristică (figura 5.3) are o formă similară cu cea din fig. 5.2, ea ilustrând faptul că loturi de calitate acceptabilă (P≤ P0) pot fi totuşi respinse, iar loturi necorespunzătoare (P>P0) vor fi totuşi acceptate. Logic, în jurul valorii P0 există o zonă de indiferenţă în care deciziile sunt echivalente, însă pe măsură ce ne depărtăm din P0 spre zero, sau din P0 spre 1, eroarea respingerii unui lot corespunzător şi respectiv eroarea comisă prin acceptarea unui lot necorespunzător scade. Limitele acestei zone de indiferenţă se

Pa(P)

128

stabilesc în funcţie de considerente economice, de implicaţiile luării unor decizii false. Dacă notăm aceste limite cu P1 fracţiunea defectivă acceptată şi P2 fracţiunea defectivă tolerată, putem stabili legătura dintre fracţiunea defectivă şi valorile riscurilor de decizie. Riscul Pa(P) α

1 - α- β

1-β

1-α

1

β 0

P

1

P0

P2

P

Figura 5.4. Curba caracteristicii operative (CO) cu figurarea mărimilor specifice controlului statistic

furnizorului α măsoară probabilitatea respingerii unui lot corespunzător calitativ (P≤ P1), iar riscul beneficiarului β măsoară probabilitatea acceptării loturilor necorespunzătoare (P≥ P2). În figura 5.4, se prezintă o astfel de curbă operativă specifică controlului statistic şi care permite evidenţierea tuturor mărimilor care definesc un plan de control prin sondaj.

129

Se poate constata că loturile corespunzătoare (P≤ P1) sunt acceptate cu o probabilitate ridicată, apropiată de unitate, egală cu Pa=1 − α, însă datorită erorilor de eşantionare vor fi şi loturi respinse nejustificat într-o proporţie redusă, cu o probabilitate α. De asemenea, loturi necorespunzătoare (P≥ P2) sunt respinse cu o probabilitate ridicată Pa= 1 − β, dar sunt totuşi şi loturi acceptate, într-o proporţie redusă şi cu o mică probabilitate egală cu riscul beneficiarului β. Când calitatea lotului se află între P1 şi P2 loturile sunt respinse cu o probabilitate 1 − β − α, probabilitate care descreşte puternic pe măsură ce ne depărtăm din P2, deci pe măsura înrăutăţirii calităţii. De asemenea, se poate afirma că pentru valori date α şi β, cu cât este mai mare valoarea P1, cu atât mai bine se asigură interesele producătorului şi cu cât este mai mic P2, cu atât mai bine este protejat beneficiarul. Astfel, cu cât sunt mai apropiate P1 de P2 şi cu cât sunt mai depărtate α de β, cu atât mai puternică este panta CO şi cu atât mai bine sunt apărate interesele ambelor părţi. O reprezentare corespunzătoare a caracteristicii operative se obţine cunoscând cel puţin cinci puncte ale acesteia. Astfel , când fracţiunea defectivă este nulă P=0, probabilitatea de acceptare este maximă Pa(0)=1, întrucât lotul este 100% corespunzător. Când fracţiunea defectivă este P=1, deci când lotul este format numai din produse necorespunzătoare, probabilitatea de acceptare este nulă Pa(1)=0. următoarele puncte se stabilesc pentru valorile particulare ale fracţiunii defective P1, P2, P0. Exemplul de calcul 5.1. Considerăm planul de control definit prin următoarele elemente [N=100, n=25, A=2] în care valorile fracţiunii defective P sunt egale cu 0,02; 0,04; 0,08; 0,10; 0,15; 0,20, la care se adaugă evident P=0 şi P=1 ca valori limită. Calculele conform modelului hipergeometric, se vor efectua cu relaţia: Pa ( d ) =

D ! G ! n ! ( N - n) ! N ! d ! ( D - d ) ! g ! (G - g ) !

(5.4)

în care: Pa este probabilitatea de acceptare; N – efectivul lotului, N = 100 unităţi; n – efectivul eşantionului, n = 25 unităţi; D – numărul de produse defecte din lot; d – numărul de produse defecte din eşantion; G – numărul de produse bune din lot, G = N - D; g – numărul de produse bune din eşantion, g = n - d. Pentru P=0,10, se obţine

130

Pa ( d ≤ 2 ) = Pa ( d = 0 ) + Pa ( d = 1) + Pa ( d = 2 ) =

10! ⋅ 90! ⋅ 25! ⋅ 75! + 100! ⋅ 0! ⋅ 10! ⋅ 25! ⋅ 65!

10! ⋅ 90! ⋅ 25! ⋅ 75! 10! ⋅ 90! ⋅ 25! ⋅ 75! + = 0,04789 + 0,18139 + 0,29239 = 0,52167 100! ⋅ 1! ⋅ 24! ⋅ 9! ⋅ 66! 100! ⋅ 2! ⋅ 8! ⋅ 23! ⋅ 67!

În continuare pe acelaşi principiu se calculează probabilităţile de acceptare cumulate Pa, corespunzătoare fiecărei fracţiuni defective P, necesare construirii CO. Rezultatele sunt prezentate în tabelul 5.1. Tabelul 5.1. Probabilităţile de acceptare necesare construirii curbei operative Numărul de defecte din eşantion, d Pa Pa(d≤ 2) 0 1 2 0,00 1,00000 1,00000 0,02 0,56060 0,37879 0,06061 1,00000 0,04 0,30997 0,43051 0,21231 0,95279 0,08 0,09066 0,26665 0,32462 0,68193 0,10 0,04789 0,18139 0,29239 0,52167 0,15 0,00900 0,05533 0,14992 0,21425 0,20 0,00150 0,01338 0,05352 0,06840 1,00 -

131

132

Probabilitatea Probabilitatea de acceptare, acceptare, Pde Pa [%] a [%]

100

α= 5 %

80 100 60

α= 5 %

80 40 60 20 β=7%

40 0 20

0P1 P2

20

40

60

80

Fracţiunea defectivă, P [%]

100

β=7%

0 0P1 P2

20

40

60

80

100

Fracţiunea defectivă, P [%]

Figura 5.5. Identificarea mărimii riscurilor pe CO în funcţie de valorile fracţiunii defective În figura 5.5 este reprezentată CO construită pe baza rezultatelor din tabelul 5.1. Această CO permite identificarea mărimii riscurilor furnizorului şi beneficiarului. De pildă, dacă fixăm fracţiunile defective P1=4% şi respectiv P2=20% din CO se obţine α≅ 5% şi β≅ 7%.

5.3.3. Influenţa raportului dintre volumul lotului şi al eşantionului asupra curbei operative În situaţia în care volumul lotului este mare, practica a stabilit că, în condiţiile în care lotul depăşeşte de 10 ori volumul eşantionului, forma curbei nu mai este influenţată de volumul 133

lotului. Cu cât volumul eşantionului este mai mare, planul construit în aceste condiţii separă mai bine loturile corespunzătoare de cele necorespunzătoare. Ilustrarea acestei situaţii se efectuează în diagrama din figura 5.6, unde CO este calculată astfel încât Pa = (1− P). Se poate constata avantajul utilizării unor eşantioane de volum mare, care conduc, pentru acelaşi nivel al calităţii, la riscuri de decizie mai mici. Evoluţia formei CO este mai puţin influenţată de mărimea lotului (N) şi mai mult de volumul eşantionului (n), cât şi de numărul de acceptare. Pentru exemplificarea modificării formei curbei în funcţie de volumul lotului şi al eşantionului, dacă se apelează la elementele prezentate în standardul pentru controlul de recepţie prin atribute STAS 3160 – 84 (1, 2), se obţine reprezentarea din figura 5.7. Pe această bază, în figură, se prezintă două curbe operative pentru n = 32 şi respectiv n = 50 unităţi, în condiţiile în care numărul de acceptare rămâne constant A = 1. Pa(P)

n=40 n=20 n=15 n=10 n=7 n=5 n=4 n=3 n=2 n=1

1,0

0,5

0,5

1,0

134

P

Pa(P) 1,0

0,5 n=50 A=1

n=32 A=1 0,5

1,0

P, %

La creşterea volumului eşantionului în condiţiile păstrării constante a celorlalte elemente, se observă faptul că panta curbei scade, deci probabilitatea de acceptare creşte. Aşadar la creşterea volumului eşantionului discriminarea loturilor corespunzătoare de cele necorespunzătoare se efectuează mai uşor.

Pa(P) 1,0

0,5 n =80 A=1 0

n =80 A=2 0,5

1,0

P, %

Figura 5.8. Forma CO pentru situaţia în care se modifică numai numărul de acceptare A

În situaţia creşterii numărului de acceptare (figura 5.8) panta devine mai uşoară, probabilitatea de acceptare sporind, iar în situaţia modificării atât a volumului eşantionului cât şi a numărului de acceptare se constată că pe măsura creşterii lui n şi A curba operativă tinde să se apropie de forma ideală (figura 5.9), 135

care conduce la cele mai bune rezultate din punct de vedere al discriminării loturilor după criteriul calităţii produselor. Pa(P) 1,0

0,5 n = 32 A=1

n = 200 A=7 0

0,5

1,0

1,5

P, %

5.3.4. Nivelul de calitate acceptabil (AQL) Nivelul de calitate acceptabil AQL (Acceptable Quality Level) reprezintă procentul maxim de produse defecte sau numărul maxim de defecte la suta de unităţi de produs (Def/100 UP), pentru care lotul se consideră acceptabil din punct de vedere al calităţii medii a producţiei. Valoarea AQL este fundamentală în aplicarea standardelor de control statistic al calităţii, furnizând în ultimă instanţă baza reală pentru acceptarea unui număr cât mai mare de loturi corespunzătoare şi respingerea unui număr cât mai mare de loturi necorespunzătoare din punct de vedere calitativ. Lucrările de specialitate ca şi standardele de control recomandă ca fixarea mărimii AQL să se facă la nivelul stabilit prin contractul încheiat între parteneri. În multe cazuri, se constată că beneficiarul, în mod nejustificat, impune o anumită valoare AQL „universal valabilă” pentru toate caracteristicile de calitate indiferent de gradul lor de importanţă în aprecierea globală a calităţii produsului. Totodată furnizorul doreşte pentru caracteristicile produselor pe care le livrează un AQL cât mai mare pentru „a fi acoperit”, în sensul respingerii unui număr cât mai mic de loturi cu o calitate necorespunzătoare. La rândul său

136

beneficiarul doreşte un AQL cât mai mic, pentru a avea o protecţie cât mai bună faţă de calitatea produselor necorespunzătoare care intră în organizaţia sa. În cazul când produsele pot prezenta defecte de gravităţi diferite nivelul AQL se stabileşte diferenţiat pentru fiecare tip de defecte. O clasificare a defectelor le împarte în următoarele clase: - defecte majore A – care pun în pericol viaţa utilizatorului sau integritatea produsului; - defecte majore B – cele funcţionale sau care fac produsele nevandabile; - defecte minore – cele referitoare la aspect şi care ar putea crea probleme la acceptarea de către beneficiar. În aceste condiţii în contractul de livrare se prevăd atât valori AQL diferenţiate pe clase ale defectelor, cât şi numere de acceptare diferite pentru fiecare tip de defect. Exemplu: la recepţia unui lot de N = 2000 produse, conform STAS 3160-84 se prelevă şi se verifică un eşantion n = 125 unităţi şi se acceptă: 1 defect major A; 5 defecte majore (A+B); 7 defecte majore (A+B+minore). Unele societăţi comerciale îşi fixează prin contracte valorile AQL diferite după importanţa caracteristicilor calitative. Alte clasificări ale defectelor după gravitatea lor sunt: • critice, majore, minore; • critice, principale, secundare, minore; • critice 1, critice 2, majore 1, majore 2, minore 1, minore 2 etc.

Indiferent de sistemul de grupare a caracteristicilor sau în fond a defectelor, deoarece o caracteristică necorespunzătoare este în fond un defect, la stabilirea valorii AQL ca indicator de control, trebuie avut în vedere ca ponderea defectelor critice să fie practic nulă, la defectele principale sau majore să se afle într-o proporţie care să nu afecteze utilizarea produsului, iar defectele secundare sau minore să nu depăşească o limită rezonabilă care să influenţeze aspectul comercial al produsului. Trebuie precizat că nu există modalităţi calculatorii pentru impunerea valorii AQL care se precizează în contractele economice dintre parteneri. În cadrul societăţilor comerciale, pentru livrările între secţii, stabilirea AQL-ului este o problemă internă. În funcţie de importanţa caracteristicii sau a operaţiei executate, de dotarea tehnică şi stabilitatea procesului tehnologic, de implicaţiile pe care le pot avea defectele de diferite gravităţi, se va stabili un AQL mai „strâns” sau mai „larg”, astfel încât acesta să fie posibil de realizat cu tehnologiile existente, dar totodată să fie şi mobilizator pentru executanţi. 137

Exemplu: se prezintă varianta de grupare a caracteristicilor calitative şi nivelul AQL stabilit de un producător de autoturisme: Tipul Definirea caracteristicii şi defectelor Nivelul caracteristicii AQL (defectelor) CRITICĂ-1 Caracteristici de securitate în 0,065 procesul de circulaţie, defecte care (valoare care la nivelul pun în pericol viaţa conducătorului unui eşantion repreauto, a însoţitorilor şi a pietonilor zintă „zero defecte”) CRITICĂ-2 Caracteristici care împiedică buna 0,1-0,25 funcţionare sau fac inutilizabil automobilul MAJORE-1 Caracteristici care condiţionează 0,4-0,65 parametrii funcţionali, performanţele autoturismului MAJORE-2 Caracteristici care determină 1,0 fiabilitatea autoturismului MINORE-1 Caracteristici referitoare la 1,5 confortul şi aspectul autoturismului MINORE-2 Caracteristici referitoare la aspecte de asamblări, acoperiri metalice, cu vopsea, sau elemente mai puţin vizibile

În cazul în care există un mare număr de caracteristici care se controlează şi pentru fiecare dintre ele se stabileşte un AQL distinct, AQL1, AQL2, …, AQLn, respectiv de defecte admisibile (A1, A2, …, An), atunci nivelul global – AQLg şi nivelul global al numărului de defecte – Ag, se determină ca medie geometrică respectiv pătratică a valorilor individuale deci: AQL g = n AQL1 × AQL2 × ... × AQLn

(5.4)

Ag = A12 + A22 + ... + An2

(5.5)

respectiv

Indicatorul AQL reprezintă şi în standardele pentru controlul calităţii unul din elementele invariante de identificare a unui plan de control. STAS 3160/2- 84 oferă o succesiune de valori de intrare AQL sub forma unei progresii geometrice cu raţia 5 10 = 1,85 şi anume: AQL = 0,010; 0,015; 0,025; 0,040; 0,065; 0,10; 0,15; 0,25; 0,40; 0,65; 1,0; 1,5; 2,5; 4,0; 6,5; 10; 15; 25; 40; 65; 100; 150; 250; 400; 650; 1000. cel mai des AQL se stabileşte de comun acord între părţile contractante, având în 138

vedere clasificarea defectelor în funcţie de gravitatea lor. Clasele de gravitate corespund importanţei relative a diferitelor defecte posibile ale produsului, gruparea fiind efectuată astfel: critice, majore, minore, iar caracteristicile speciale impun niveluri speciale de control, simbolizate S1-S4. Se recomandă stabilirea unor criterii cât mai precise pentru clasificare, în scopul obţinerii unui rezultat cât mai obiectiv. Subclasarea unui defect determină o verificare mai puţin severă decât s-ar impune, iar supraclasarea conduce la alcătuirea unor scheme de control mai severe decât este necesar. După clasificarea defectelor caracteristicilor de calitate în clase de gravitate se alcătuiesc planuri de control pentru fiecare clasă în parte. Cea mai simplă clasificare este cea în care se consideră numai două clase de gravitate a defectelor: majore şi minore. Fiecare clasă primeşte câte o valoare AQL (de exemplu, AQL=0,40% pentru defectele majore şi AQL=1,5% pentru defectele minore), rezultând deci, într-o asemenea situaţie, două planuri de verificare a calităţii pentru recepţia produsului respectiv, câte unul pentru fiecare clasă de defecte. Un lot va fi acceptat dacă corespunde pentru ambele planuri de verificare şi este respins dacă pentru unul sau ambele este aflat necorespunzător. Pentru defectele critice este imposibil de ales o fracţiune defectivă acceptabilă, ele fiind acele defecte care pot conduce la o lipsă de securitate în exploatare, la riscuri de accidentare pentru utilizatori etc. În unele situaţii se poate dimensiona mărimea eşantionului astfel încât pentru o valoare aleasă a riscului β să poată fi identificată o fracţiune defectivă prestabilită. Astfel pentru caracteristicile atributive se poate considera repartiţia Poisson a defectelor critice, rezultând n = 230 ,26( − lgβ ) / P

(5.6)

unde: β este riscul de a nu apărea în eşantion un defect critic; P – fracţiunea defectivă referitoare la defectele critice. Exprimarea calităţii unui lot se efectuează cel mai adesea prin fracţiunea defectivă sau ca număr de defecte pe 100 unităţi de produs. Exemplul de calcul 5.2. Se consideră că pentru clasa defectelor majore într-un lot de N=500 unităţi de produs sunt 480 unităţi de produs fără nici un defect, 15 unităţi de produs cu câte un defect, patru unităţi de produs

139

cu câte două defecte şi o unitate de produs cu trei defecte. Exprimarea calităţii lotului se poate face: - ca fracţiune defectivă:

P=

numarul de defective 15 + 4 + 1 100 = 100 = 4% numarul total de unitati de produs verificate 500

- ca număr de defecte pe 100 unităţi de produs:

u=

numarul de defecte 100 = numarul total de unitati de produs verificate (15 × 1) + (4 × 2) + (1 × 3) = 100 = 5,2 DEF/100 UP 500

Fracţiunea defectivă poate lua teoretic valori între 0 … 100%, cea mai importantă valoare a sa fiind AQL, care este acel nivel de calitate care corespunde unei probabilităţi de acceptare specificate, relativ ridicate. Această caracteristică reprezintă fracţiunea defectivă maximă (sau numărul maxim de defecte pe 100 unităţi de produs), care în scopul verificării calităţii prin eşantionare, poate fi considerată în mod satisfăcător drept calitate medie a procesului de fabricaţie la furnizor. Referitor la forma de exprimare a indicatorului AQL este recomandat a se lua în considerare prevederile STAS 3160/2 – 84 care stabileşte: - pentru valori AQL ≤ 2,5 decizia de alegere a uneia din cele două variante de exprimare a calităţii lotului este influenţată mai mult de elemente de ordin administrativ, deoarece nu influenţează sensibil planurile de control; - pentru 2,5 < AQL ≤ 10, considerând calitatea lotului exprimată ca număr de defecte pe 100 unităţi de produs, planul de verificare este ceva mai sever; - pentru AQL > 10 se foloseşte numai exprimarea calităţii loturilor ca număr de defecte pe 100 unităţi de produs. Valorile mai mari ale lui AQL (AQL > 100) sunt rar utilizate.

5.4. Modele matematice ale controlului de recepţie

140

Pentru construirea unor planuri de control care să răspundă condiţiilor concrete ale recepţiei producţiei, pornind de la specificul acesteia, reţinând caracteristicile esenţiale ale desfăşurării producţiei şi procesului recepţiei, se poate apela la un grad ridicat de formalizare pe baza modelelor matematice care descriu procesul recepţiei. Aceste modele se prezintă sub forma repartiţiilor statistice. Se vor prezenta principalele repartiţii utilizate în modelarea recepţiei loturilor de produse: repartiţia binomială, hipergeometrică, Poisson, normală şi χ2, evidenţiind în special aplicaţiile şi utilizările acestor modele ca reflectare a procesului recepţiei şi în acelaşi timp ca bază pentru construirea unor metode operaţionale de control. Trebuie remarcat faptul că metodele, procedeele, tehnicile şi instrumentele referitoare la construirea planurilor de recepţie prezentate în STAS 3160/1,2,3-84 au la bază legile de repartiţie care se vor prezenta în continuare. 5.4.1. Modelul repartiţiei binomiale Repartiţia binomială ca model de descriere a recepţiei loturilor de produse se poate explica apelând la binecunoscuta schemă a lui Bernoulli. „Schema” constă în extragerea unei bile dintr-o urnă în care se află două tipuri de bile, iar după consemnarea rezultatului extracţiei, bila se restituie, deci realizarea unui anumit „eveniment” (de pildă extragerea unei bile de culoare prestabilită) fiind independentă de realizarea celorlalte evenimente. Similar acestui model de extracţie, putem considera existenţa unui lot de produse format din produse corespunzătoare (bune – B) şi necorespunzătoare (rebuturi sau defecte – D). Probabilitatea apariţiei unui produs rebut se notează cu P(D) = p, iar probabilitatea extragerii unui produs corespunzător cu P(B) = q = 1−p. Prelevările vor fi succesive şi se efectuează cu reintroducerea produsului extras în lot. Variabila aleatoare binomială a apariţiei produselor rebutate X este definită ca numărul produselor rebutate obţinute pe parcursul a „n” extracţii, variabilă ce poate lua valorile:0, 1, 2, …, x, …, n, evident X fiind o variabilă de tip discret. Repartiţia de probabilitate a variabilei aleatoare discrete X, privind apariţia produselor rebutate este:

141

1 ... x ... n 0   X : n  q C 1 pq n −1 ... C x p x q n − x ... p n  n n  

(5.7)

şi poartă denumirea de lege de repartiţie binomială, preluată de la probabilităţile P( x ,n ) = Cnx p x q n − x , care aşa cum s-a văzut reprezintă termenii dezvoltării binomului lui Newton (p + q)n. Evenimentele care constau în faptul că din n produse verificate sunt necorespunzătoare 0 sau 1 sau 2 sau 3 … sau toate cele n produse reprezintă evident, evenimente incompatibile şi constituie un sistem complet de evenimente, ceea ce înseamnă că după n extracţii obţinem: P( n; n ) = P( n;0 ) + P( n;1) + P( n;2 ) + ... + P( n; n ) = 1

(5.8)

sau n

n

n! p xqn− x = 1 x =0 x ! ( n - x ) !

∑ P( n; x ) = ∑

x=0

(5.10)

Întrucât P(n; x) reprezintă probabilitatea ca din cele n produse, x să fie necorespunzătoare (cu probabilitatea constantă p), putem scrie expresia funcţiei de repartiţie F(x): n! p x (1 − p ) n − x = ∑ P( n; x ) x x !( n - x ) ! x

F ( x ) = P( X < x ) = ∑

(5.11)

Probabilitatea ca în n încercări succesive să se producă un eveniment D cu o probabilitate dată p, constantă, respectiv probabilitatea ca variabila aleatoare discretă X, care are o repartiţie binomială, să ia o valoare oricare, X= x+1, se stabileşte cu ajutorul formulei de recurenţă: P( n; x + 1) = P( n; x )

n−x p x +1 q

(5.12)

relaţie care se verifică cu uşurinţă. Valoarea medie a variabilei aleatoare discrete X care urmează legea de repartiţie binomială se determină cu relaţia M(X ) = n⋅ p iar dispersia acestei variabile se calculează astfel

142

(5.13)

D( X ) = M 2 − M 12 = ( np ) 2 + npq − ( np ) 2 = npq

(5.14)

Repartiţia binomială este asimetrică; ea este simetrică în cazul în care p = 0,5. Pentru p> 0,5 asimetria este pozitivă, iar pentru p < 0,5, asimetria este negativă. Este demonstrat că repartiţia binomială tinde către repartiţia normală când n→∞. Astfel, atunci când np3/2 > 1,07, eroarea rezultată prin utilizarea repartiţiei normale în locul celei binomiale nu depăşeşte 0,05, pentru nici o valoare x. 1 n

20), este probabilitatea evenimentului contrar şi este egală cu: 1 – 0,9987 = 0,0013.

5.4.2. Modelul repartiţiei hipergeometrice Utilizarea acestui model se recomandă atunci când decizia de acceptare sau respingere se ia pe baza numărului de produse rebutate din proba efectuată, fiind îndeplinite şi unele condiţii referitoare la volumul lotului, al probei şi a proporţiei dintre aceşti doi indicatori. Se va considera că lotul de produse supuse controlului este finit şi că produsele controlate nu se reintroduc în lot. Pentru stabilirea elementelor planurilor de control (riscuri, numere de acceptare şi de respingere etc.) se va lua în considerare atât volumul lotului, cât şi al eşantionului ce se controlează. Elementele de lucru în construirea planurilor şi simbolurile utilizate sunt cele din tabelul 5.2.

144

Tabelul 5.2. Simboluri utilizate la modelul hipergeometric Simbolul folosit Indicatorul în lot în eşantion Numărul produselor N n Numărul rebuturilor D d Numărul produselor corespunzătoare G g Fracţiunea defectivă P p Proporţia produselor necorespunzătoare Q q

Între aceşti indicatori există următoarele relaţii: n=d + g ; N =D+G 1= p + q ; 1= P + Q d = np

;

D = NP

(5.18) g = nq ; G = NQ p=d/n ; P = D/N q=g/n ; Q = G/N Probabilitatea ca eşantionul extras să conţină d rebuturi şi g produse corespunzătoare se stabileşte cu relaţia: P( d ,n; D , N ) = Cnd

d g CD CG

n n−d CN CN −d

=

d g CD CG n CN

(5.19)

Exemplu de calcul 5.4. Se consideră situaţia recepţiei unor loturi de produse de volum N=20 produse, eşantioanele fiind formate din n=5 produse, numărul produselor rebut în lot fiind D=7, deci G=13 produse corespunzătoare. Folosind relaţia (5.19) se efectuează toate calculele pentru d=0, 1, …, 5 şi se obţin rezultatele din tabelul 5.3. În coloana a 7 a tabelului este prezentată probabilitatea cumulată de a obţine cel mult d rebuturi.

d 0 1 2 3 4 5

Tabelul 5.3. Rezultatele obţinute la rezolvarea exemplului de calcul 5.4. g g g P(d) C13 ∑ P( d ) C7d C7d C13 5 1 1287 1287 0,083011 0,083011 4 7 715 5005 0,322820 0,405831 3 21 286 6006 0,387384 0,793215 2 35 78 2730 0,176084 0,969299 1 35 13 455 0,029347 0,998646 0 21 1 21 0,001354 1,000000

5.4.3. Modelul repartiţiei Poisson

145

Modelul Poisson poate fi construit dacă se porneşte de la legea binomială în condiţiile P – probabilitatea de apariţie a evenimentului urmărit este mică, iar volumul eşantionului este suficient de mare, astfel încât să aibă loc condiţia (np) = λ = constant. În aceste condiţii: P( n ,d ) = Cnd P d (1 − P ) n − d

(5.20)

devine la limită (n→∞) λd − λ f ( d ,λ ) = e d!

(5.21)

Relaţia (5.21) defineşte funcţia de frecvenţă a legii Poisson, lege ai cărei parametri sunt: - media - dispersia - abaterea medie pătratică

M [ x] = λ D[ x ] = λ D[ x ] = λ

(5.22) (5.23) (5.24)

Legea de repartiţie Poisson mai poartă şi numele de „legea evenimentelor rare”, după specificul fenomenelor pe care le descrie, evenimente a căror probabilitate de apariţie este redusă. Funcţia de repartiţie a legii Poisson este dată prin relaţia: F ( d ,λ ) = P( X < x ) = e

d λm

−λ

∑

m =0 m !

(5.25)

Calculul probabilităţilor se poate efectua cu ajutorul relaţiei de recurenţă: f ( d + 1 ; λ) = f ( d ; λ)

λ λ +1

(5.26)

Exemplul de calcul 5.5. Exemplifică aplicarea modelului evenimentelor rare în recepţionarea unor loturi de câte 5000 de exemplare (N=5000). Din analiza desfăşurării procesului de fabricaţie se cunoaşte că fracţiunea defectivă probabilă este de 0,2% (p=0,002). Care este probabilitatea ca în lot să se găsească: a) 15 exemplare necorespunzătoare; b) mai mult de 10 exemplare necorespunzătoare.

146

Întrucât n=5000 este suficient de mare, iar p=0,002 este suficient de mic, se poate aproxima probabilitatea

15 ( 0,002 )15 ( 0.998 ) 4985 , P15 ; 5000 = C5000 cu distribuţia Poisson de parametru λ = np = 5000⋅ 0,002 = 10, 1015 f (15 ; 10 ) = e −10 = 0 ,0347 . 15 ! Pentru punctul b) calculăm mai întâi probabilitatea evenimentului opus (probabilitatea ca în lot să se găsească cel mult 10 exemplare defecte)

P( 0 ≤ x ≤ 10 ) = P( 0 ≤ x ≤ 10 ; 5000 ) = =

10

∑ Pd ; 5000 ≈

d =0

10

∑ f ( d ;10) = F (10 ;10) = 0,583

d =0

Atunci probabilitatea ca în lot să se găsească mai mult de 10 exemplare defecte este P( X > 10 ) = 1 − 0,583 = 0 ,417

5.4.4. Modelul repartiţiei normale În cele mai multe cazuri, caracteristicile de calitate ale produselor industriale se repartizează după legea normală, deoarece aceste caracteristici de calitate variază sub influenţa unui număr mare de factori întâmplători. Prin definiţie, spunem că o variabilă aleatoare continuă X urmează o lege normală N(m, σ), dacă ea are o densitate de repartiţie dată de relaţia:

f x ( x , m ,σ ) =

1 e σ 2π

−

( x −m) 2 2σ 2

, x∈R

(5.27)

unde m (media) şi σ (abaterea medie pătratică) sunt parametrii repartiţiei: m ∈ R şi σ > 0. Funcţia de repartiţie în cazul legii normale este dată de expresia:

Fx ( x' ,m ,σ ) =

x' −

1 e σ 2π − ∞

∫

147

( x−m) 2 2σ 2 dx

(5.28)

Parametrii m şi σ, care intră în expresia densităţii de repartiţie, au o semnificaţie bine determinată, şi anume: M[x] =m respectiv D[x] = σ2, lucru care rezultă imediat prin simpla calculare a unor integrale

M ( x) =

+∞

∫−∞

x ⋅ f ( x )dx =

D( x ) =

1 x ⋅e σ 2π − ∞

∫

+∞

∫−∞ [ x − M ( x ) ] +∞

+∞ −

2

−

1 ( x − m) 2 e σ 2π − ∞

∫

( x−m) 2 2σ 2 dx = m

(5.29)

⋅ f ( x )dx =

( x−m) 2

(5.30)

2σ 2 dx = σ 2

Curbele de repartiţie normală au următoarele proprietăţi: - admit un punct de maximum pentru x = m 1 y = f ( m) = (5.31) σ 2π şi scad la dreapta şi la stânga acestuia, apropiindu-se asimptotic de axa absciselor; - sunt simetrice faţă de ordonata corespunzătoare valorii medii m (dreapta y = f (m) fiind axă de simetrie), toate valorile variabilei aleatoare X de pe axa x, egal depărtate de valoarea medie, caracterizându-se prin aceeaşi probabilitate; - au formă de clopot cu convexitatea îndreptată în sus, în zona punctului de maxim şi două puncte de inflexiune situate la o distanţă x = ±σ faţă de axa de simetrie; - ordonata maximă este cu atât mai mare cu cât σ este mai mică, iar atunci când σ creşte, curbele se „turtesc” din ce în ce mai mult luând o formă din ce în ce mai plată. În figura 5.10 sunt reprezentate grafic cele trei curbe de repartiţie normale (A, B, C) cu aceeaşi valoare medie, dar cu împrăştieri, respectiv cu abateri medii pătratice, diferite; curba A corespunde celei mai mici valori ale lui σ, iar curba C corespunde celei mai mari valori ale lui σ.

148

f(x)

F(x)

A

1

B C

0

m

0,5

0

x

Figura 5.10. Curbe de repartiţie cu grade diferite de împrăştiere a valorilor dar cu aceeaşi medie

m

x

Figura 5.11. Curba funcţiei de repartiţie

Când m se modifică, curba se deplasează în mod corespunzător prin translaţia de-a lungul axei absciselor şi deci îşi păstrează forma; dacă se modifică σ, atunci se modifică alura curbei, după cum s-a arătat anterior. Probabilitatea ca variabila aleatoare continuă X să ia toate valorile cuprinse în intervalul (- ∞ ; +∞) este

P( X < +∞) = F ( + ∞ ) = adică

+∞ −

1 e σ 2π − ∞

∫

F ( x) ≤ 1 ,∀ x ∈ R

( x−m) 2 2σ 2 dx = 1

(5.32)

(5.33)

Cu alte cuvinte, densitatea de probabilitate f (x) este continuă pe R nenegativă şi satisface condiţia +∞

∫−∞ f ( x )dx = 1

(5.34)

Funcţia de repartiţie a variabilei aleatoare continue X care urmează legea normală este reprezentată grafic în figura 5.11. 5.4.4.1. Repartiţia normală normată. Valorile densităţii de probabilitate a repartiţiei normale depind, după cum s-a arătat, de parametrii m şi σ; pentru a uşura operaţia de calcul a acestor valori se foloseşte variabila aleatoare normată

149

z=

( x − m)

(5.35)

σ

Dacă variabila aleatoare continuă X are o repartiţie normală cu parametrii m şi σ, atunci şi variabila aleatoare normată z este normal repartizată. Densitatea de probabilitate a variabilei normale normate z este f ( z ; 0 ,1) =

z2 1 −2 e

(5.36)

2π

întrucât parametrii m şi σ ai repartiţiei normale normate sunt M(z)=m=0 ; D(z)=σ2(z)=1 ; σ(z)=1. Densitatea de probabilitate a unei variabile aleatoare normale normate z este reprezentată grafic în figura 5.12. Se observă că ordonata maximă a curbei prin care se reprezintă densitatea de probabilitate f (z ; 0, 1) este 0

1 −2 1 f ( z ; 0,1) = e = = 3,3989 2π 2π

(5.37)

adică pentru z=0, respectiv pentru x=m. f(z) 0,4 0,3 0,2 0,1

-3

-2

-1

0

1

2

3

z

Figura 5.12. Densitatea de probabilitate a unei variabile normale normate

Întrucât derivata a doua a densităţii de probabilitate respectiv

150

(

)

f ' ' ( z ; 0,1) = z 2 − 1 ⋅ f ( z ; 0 ,1)

(5.38)

se anulează pentru z = −1, rezultă că curba reprezentativă a repartiţiei normale normate are punctele de inflexiune situate la dreapta şi la stânga originii, la o distanţă egală cu 1. Valorile densităţii de probabilitate ale variabilei aleatoare normale normate z se dau în tabele, pentru z având valori cuprinse între 0 şi 5, sau mai frecvent între 0 şi 3. Funcţia de repartiţie a variabilei normale normate z are forma

( ) (

)

F zp =P z < zp =

z2 1 +zp − 2 e dz 2π − ∞

∫

(3.59)

Valorile funcţiei de repartiţie ale unei variabile aleatoare normale normate z se dau în tabele pentru z luând valori de la −5 la +5, uzuale fiind cele cu valori cuprinse între 0 şi 3. Funcţia de repartiţie a variabilei normale normate z este reprezentată grafic în figura 5.13. F(z) 1

0,5

Figura 5.13. Funcţia de repartiţie pentru o variabilă normală normată -3

-2

-1

0

1

2

3

z

Între densitatea de probabilitate a unei variabile normale normate z şi respectiv ale variabilei normale corespondente X există o legătură, care se exprimă prin relaţia f ( x) =

1 f ( z) σ

unde x = zσ + m.

151

(5.40)

Conform relaţiei de legătură dintre funcţiile de repartiţie F(x) şi F(z), ordonata unui punct oarecare de pe curba F(x) este egală cu ordonata punctului corespondent de pe curba F(z), abscisa punctului respectiv fiind dată de ultima relaţie. 5.4.4.2. Funcţia Laplace. În activitatea practică se cunoaşte, de multe ori, probabilitatea P(Xx)=0,05, această cerinţă mai poate fi scrisă şi sub forma 1 − P( X ≤ x ) = 0,05

(5.41)

Deoarece funcţia de repartiţie este bijectivă (monoton crescătoare şi continuă ), atunci F (x) = 0,95, astfel încât x= F–1(0,95). În cazul repartiţiei normale normate, cuantila zp se determină din relaţia

( ) (

)

F zp =P z < zp (5.42) probabilitatea P(z x2), se determină cu relaţia  x −m  x −m P( x1 ≤ X ≤ ) = Φ( z 2 ) − Φ( z1 ) = Φ 2  − Φ 1   σ   σ 

(5.50)

Când x1 şi x2 sunt simetrice faţă de valoarea medie x=m, diferenţele x1−m şi x2−m sunt egale şi de semne contrarii, adică x1−m=−(x2−m). În aceste condiţii z1=−z2. Rezultă că în astfel de cazuri P( x1 ≤ X ≤ x2 ) = Φ( z 2 ) − Φ( z1 ) = = Φ( z 2 ) − Φ( − z 2 ) = 2Φ( z 2 ) 2Φ(z) reprezintă, evident, dublul funcţiei Laplace.

(5.51)

Exemplu de calcul 5.6. Într-o fabrică s-au instalat 2000 de lămpi noi. Viaţa medie a unei lămpi este garantată de producător la 1000 ore de funcţionare, cu o abatere medie pătratică de 100 ore. Se cere să se determine: 1) numărul de lămpi care probabil se vor arde în primele 700 ore de funcţionare; 2) numărul de lămpi care probabil se vor arde între 900 şi 1300 de ore de funcţionare; 3) numărul de ore după care probabil se vor arde 10% din lămpi; Se presupune că durata de funcţionare a lămpilor urmează legea normală. Rezolvare: 1) Notăm cu x durata de funcţionare a unei lămpi. Variabila normală redusă este z=

x − m 700 − 1000 = = −3 σ 100

Aria de sub curba normală, de la z = −∞ la z = −3, furnizează numărul probabil de lămpi care au viaţa sub 700 ore. Din considerente de simetrie, această arie este aceeaşi cu cea de sub curba normală între z = +3 şi z = +∞. Probabilitatea corespunzătoare valorii z = -3 este α = 0,5 – 0,4967 = 0,00130. Deoarece s-au montat 2000 de lămpi, numărul probabil de căderi în primele 700 ore este: 154

(2000)× (0,00130)≅ 3 lămpi 2) Procedând ca la punctul precedent, se găseşte: 900 − 1000 = −1,0 100 Din tabele pentru repartiţia Laplace Φ(-1) = 0,341, probabilitatea ca o lampă să cadă în primele 900 ore este 0,159, adică numărul probabil de lămpi care cad în acest interval de timp este z=

(2000)× (0,159)≅ 318 lămpi În mod similar, variabila redusă care corespunde valorii x=1300 ore este: x=(1300-1000)/100=3,00. Aria de sub curba normală de la z=−∞ la z=+3,00 este egală cu 0,5+Φ(z)=0,5+0,4987=0,9987. Deci, numărul probabil de lămpi care cad într x=0 ore şi x=1300 ore de funcţionare este: (2000)× (0,9987)≅ 1997 lămpi Rezultă că, numărul probabil de căderi între x=900 ore şi 1300 ore este: 1997 – 318 =1679 lămpi 3) Probabilitatea căutată este egală cu 1-1,10=0,90, căreia îi corespunde o valoare tabelară z=1,28. Putem scrie deci că x − 1000 100 de unde, durata de timp căutată va fi egală cu x=872 ore. − 1,28 =

5.4.5. Modelul repartiţiei χ2 O variabilă aleatoare continuă repartiţia χ2 dacă densitatea sa de probabilitate este ν x  −1 − 1  x 2 ⋅ e 2 ; când x > 0 f ( x ) =  2 ν / 2 Γ( ν / 2 )  0 ; când x ≤ 0

(5.52)

Densitatea de probabilitate f(x) a repartiţiei χ2 depinde de parametrul ν, numărul gradelor de libertate.

155

În figura 5.15 sunt reprezentate grafic diferite curbe ale densităţii de probabilitate f(x) pentru ν având următoarele valori: ν=2; ν=4; ν=6; ν=15. f(x)

ν= 2

0,30

ν= 4

0,20

ν= 6 ν = 15

0,10 0

5

10

15

20

25

30

x

Figura 5.15. Densitatea de probabilitate a variabilei χ2

După cum se observă, curbele din figura 5.15 sunt asimetrice pentru valori mici ale lui ν şi se apropie de curbele reprezentative ale repartiţiei normale când acest parametru ia valori mari. Modulul, valoarea medie, dispersia şi abaterea medie pătratică ale unei variabile aleatoare continue X care urmează repartiţia χ2 sunt: X mo ( X ) = ν − 2

D( X ) = 2ν

;

M(X) =ν

;

σ( X ) = 2ν .

;

(5.53)

Funcţia de repartiţie F(x) a unei variabile aleatoare continue care urmează repartiţia χ2 este

(

) ∫0

F ( x) = P X ≤ x p =

xp

1 ν ν 2 2 Γ 

ν x −1 − x 2 ⋅ e 2 dx

(5.54)

2

Graficul acestei funcţii de repartiţie este redat în figura 5.16.

156

F(x)

Figura 5.16. Graficul funcţiei de repartiţie χ2

1-P

P(X>xp)

0

xp

x

Prin numărul gradelor de libertate se înţelege numărul de variabile independente a căror variaţie nu suferă nici o restricţie; de pildă, dacă se consideră o variabilă aleatoare continuă X care poate lua valorile x1, x2, …, xν cu probabilitatea p1, p2, …, pν şi dacă ν

∑ pi = 1

(5.55)

i =1

atunci oricare dintre probabilităţi poate fi determinată când se cunosc celelalte ν−1 probabilităţi; se zice, în astfel de situaţii, că variabila aleatoare continuă χ2 are ν−1 grade de libertate (adică ν−1 din cele ν variabile sunt independente, iar una este dependentă, obţinându-se din celelalte ν−1 variabile independente). În activitatea practică interesează să se determine probabilitatea ca valorile variabilei χ2 să fie mai mari decât o valoare dată χ2P, adică

(

)

1 P χ 2 > χ 2P = ν ν 2 2 Γ  2

2

χ ν − 2 2 −1 χ ⋅ e 2 d χ2 = α 2 χP

∫ ( ) ∞

( )

(5.56)

Cuantilele repartiţiei χ2 corespunzătoare unor valori diferite ale probabilităţii P (respectiv ale probabilităţii α) şi ale numărului de grade de libertate ν sunt date în tabelul din anexa 2, în care sunt indicate valorile χ2 având probabilităţile α=1−P de a

157

nu fi depăşite, egale cu valorile: 0,990; 0,975; 0,950; 0,900; 0,10; 0,05; 0,025; 0,010; 0,001; şi ν=1 … 30.

5.5. Proiectarea planurilor de control 5.5.1. Cazul verificării calităţii prin atribute În cazul tipului de control prin atribute, întocmirea planului de verificare (conform cu STAS 3160/2 – 84 sau ISO 2859-74) presupune parcurgerea următoarelor etape: I. Stabilirea elementelor planului de control: a) Efectivul lotului (N). În STAS 3160/2-84 sunt prevăzute 15 clase de efective ale loturilor. Cele 15 clase sunt: [2;8], [9; 15], [16; 25], [26; 50], [51; 90], [91; 150], [151; 280], [281; 500], [501; 1200], [1201; 3200], [3201; 10000], [10001; 35000], [35001; 150000], [150001; 500000], [500001 şi peste]. b) Efectivul eşantionului (n). c) Numărul de acceptare notat cu A, adică valoarea maximă a numărului de defecte (produse defecte) găsite în eşantion şi care mai permite luarea deciziei de acceptare a lotului. d) Numărul de respingere, notat cu R, adică valoarea minimă a numărului de defecte (produse defecte) găsite în eşantion care conduce la decizia de respingere a lotului (uzual R=A+1). II. Se stabilesc prin negociere între producător şi beneficiar caracteristicile planului de control: a) Nivelul de calitate acceptabil (AQL). Planurile de verificare proiectate conform cu STAS 3160/2-84 pot avea 26 de valori pentru AQL cuprinse între 0,01 şi 1000. Valorile AQL≤ 10 se utilizează atât la controlul clasic prin atribute cât şi la controlul prin număr de defecte, iar valorile AQL>10 se utilizează numai în cazul verificării prin număr de defecte. AQL se stabileşte în funcţie de importanţa defectelor care determină încadrarea produselor în corespunzătoare şi necorespuzătoare. Defectele produselor se pot clasifica în: 1) defecte critice – care pot conduce la o lipsă de securitate sau la riscul de accidentare a utilizatorului; 2) defecte majore – care fără a fi critice pot provoca defectări sau reduceri considerabile ale posibilităţilor de utilizare a produselor; 3) defecte minore – care nu reduc prea mult posibilitatea de utilizare a produselor sau care faţă de specificaţiile stabilite 158

constituie o abatere ce afectează doar în mică măsură utilizarea sau funcţionarea eficientă a produselor. De exemplu, la controlul clasic prin atribute AQL ia valori cuprinse între 0,01…0,4 pentru defectele critice, 0,4…4 pentru defectele majore şi 4…10 pentru defectele minore. b) Nivelul de verificare a calităţii (Nv) – este caracteristic unui plan de verificare şi are o valoare aleasă apriori care leagă efectivul eşantionului de cel al lotului. În STAS 3160/2-84 sunt indicate 3 niveluri de verificare uzuale notate cu I, II, III (I – pentru eşantion mic, III – pentru eşantion mare) şi 4 niveluri de verificare specială notate cu S-1, S-2, S-3, S-4 pentru eşantioane mai mici decât în cazurile I, II, III. Nivelul de verificare folosit frecvent este II. Nivelurile de verificare speciale se folosesc în cazuri deosebite, atunci când e necesar ca volumul eşantionului să fie mic şi pot să apară, trebuind să fie tolerate, riscuri mari în ceea ce priveşte exigenţa controlului. c) Litera de cod (L.C.) – este simbolul de indexare a efectivelor eşantioanelor în raport cu efectivul lotului (N) şi nivelul de verificare Nv a calităţii utilizate. În STAS 3160/2-84 sunt indicate 16 litere de cod (A, B, C, D, E, F, G, H, J, K, L, M, N, P, Q, R) corelate cu efectivul lotului şi nivelurile de verificare uzuale sau speciale (Tabelul-anexă 3). III. Se stabileşte gradul de severitate al verificării şi tipul planului de control. a) Gradul de severitate al verificării poate fi: normal, sever şi redus. Pentru aceeaşi literă de cod (L.C.) şi acelaşi AQL există următoarele diferenţieri între gradele de severitate ale verificării: a.1) Verificarea severă diferă de cea normală prin numărul de acceptare A şi numărul de respingere R şi păstrează acelaşi efectiv al eşantionului controlat (n); a.2) Verificarea redusă diferă de cea normală atât prin numărul de acceptare A şi numărul de respingere R, cât şi prin efectivul eşantionului verificat (n). Întotdeauna controlul unui şir de loturi livrate începe cu verificarea normală, iar modificarea severităţii verificării se face pe baza următoarelor reguli : ● trecerea de la verificarea normală la cea severă se face când din cel mult 5 loturi succesive verificate normal 2 au fost respinse; 159

● revenirea la verificarea normală din cea severă se face când 5 loturi succesive au fost acceptate la prima prezentare prin verificarea severă; ● trecerea de la verificarea normală la cea redusă se face când 10 loturi succesive au fost acceptate prin verificare normală şi dacă numărul total de defecte din eşantionul celor 10 loturi e mai mic decât o valoare prescrisă, procesul de fabricaţie la furnizor e stabilizat statistic şi autoritatea responsabilă cu verificarea calităţii avizează trecerea; ● trecerea de la verificarea redusă la cea normală se face când un lot e respins prin verificarea redusă sau când producţia furnizorului are un caracter instabil sau încetinit. Dacă R ≠ A + 1 şi numărul de produse necorespunzătoare din eşantionul de verificare redusă se situează între A şi R, lotul se acceptă, dar la următorul lot se face verificarea normală; ● dacă 10 loturi succesive au fost respinse la verificarea severă, verificarea calităţii se întrerupe şi se aşteaptă luarea de către furnizori a măsurilor necesare pentru ameliorarea calităţii produselor livrate. b) Tipul planului de verificare aplicat la recepţia loturilor de produse prin atribute poate fi: - simplu sau cu eşantionare simplă (un singur eşantion controlat); - dublu (2 eşantioane controlate); - multiplu (3 – 7 eşantioane controlate). Sunt mai avantajoase planurile duble şi multiple, deoarece numărul mediu de produse verificate e mai mic cu 30 – 50% faţă de cazul utilizării unui plan simplu. IV. Se întocmeşte schema cu elementele planului de control şi schema de efectuare a verificării. a) Cazul planului de verificare cu eşantionare simplă, la care elementele planului se stabilesc conform schemei din Figura 5.17:

160

N L.C. Nv AQL

n, A, R

SEVER

Elemente stabilite prin contract Elemente ale planului de verificare Figura 5.17. Plan de control al calităţii prin atribute cu eşantionare simplă

Cunoscând elementele planului: n (volumul eşantionului), A (numărul de acceptare), R (numărul de respingere) se întocmeşte schema de efectuare a verificării calităţii (Figura 5.18): Din lotul de N produse se extrag la întâmplare n produse ce formează eşantionul care se controlează bucată cu bucată de unde se observă k defecte

* K≤A Lotul se acceptă

k Є (A, R) Lotul se acceptă iar la lotul următor se face verificare normală

k≥R Lotul se respinge

Cazul * este posibil numai pentru verificarea redusă, în celelalte cazuri privind gradul de severitate al verificării R = A+1.

Figura 5.18. Schema de verificare a calităţii prin eşantionare simplă

b) Cazul planurilor de verificare cu eşantionare dublă, la care elementele planului se stabilesc conform schemei (Figura 5.19):

161

N L.C. Nv AQL

n1, A1, R1 n2, A2, R2

SEVER

Figura 5.19. Plan de control al calităţii prin atribute cu eşantionare dublă

Cunoscând elementele planului (ni, Ai, Ri, i = 1, 2) se întocmeşte schema de verificare (Figura 5.20): Din lotul de N produse se extrage la întâmplare eşantionul cu n1 produse ce se controlează bucată cu bucată de unde se găsesc k defecte

k1 ≤ A1 Lotul se acceptă

A1 ≤ k1 ≤ R1

k1 ≥ R1 Lotul se respinge

Se extrage la întâmplare eşantionul cu n2 produse (din N-n1 elemente) care se verifică bucată cu bucată, rezultând k2 defecte. Se calculează k1+k2

* k1+k2 ≤ A2 Lotul se acceptă

k1+k2 Є (A2, R2) Lotul se acceptă iar la lotul următor se face verificare normală

k1 +k2 ≥ R2 Lotul se respinge

Cazul * este posibil numai pentru verificarea redusă, în celelalte cazuri privind gradul de severitate al verificării R = A+1.

Figura 5.20. Schema de verificare a calităţii prin eşantionare dublă

c) Cazul planurilor de verificare cu eşantionare multiplă se tratează în mod analog cu cele cu eşantionare dublă. Exemplul de calcul 5.7. În contractul economic de aprovizionare tehnico-materială s-au convenit: livrarea unui produs în loturi cu efectivul în clasa N=1201 … 3200, pentru caracteristicile majore valoarea AQL=1 %, aplicarea eşantionării simple, cu Nv=II. Conform celor din Figura 5.17 şi utilizând datele de mai sus, în STAS 3160/2-84: 162

-

din Tabelul-anexă 3, cu N=1201 … 3200 şi cu Nv=II, rezultă LC=K; din Tabelul-anexă 4, cu LC=K se obţine n=125 care, împreună cu AQL=1 %, conduce la valorile A=3 şi R=4 pentru verificarea normală.

5.5.2. Cazul verificării calităţii prin măsurare În cazul tipului de control prin măsurare, întocmirea planului de verificare (conform cu STAS 3160/3 – 84 sau ISO 3951-81) presupune parcurgerea următoarelor etape: I. Stabilirea elementelor planului de control: a) Efectivul lotului (N). În STAS 3160/3-84 elaborat după ISO 3951-81 sunt indicate 15 clase de efective ale loturilor, aceleaşi ca la verificarea prin atribute. b) Efectivul eşantionului (n) definit la fel ca la verificarea prin atribute. c) Constanta de acceptare (k), adică constanta dependentă de nivelul (valoarea) specificată a nivelului de calitate acceptabil AQL şi de efectivul eşantionului utilizată în luarea deciziilor de acceptare sau de respingere a loturilor de produse verificate prin măsurare. II. Se stabilesc prin negociere între producător şi beneficiar caracteristicile planului de control: a) Nivelul de calitate acceptabil (AQL), definit la fel ca la controlul prin atribute. STAS 3160/3-84 prevede pentru AQL o scară de valori cu 11 trepte: 0,1; 0,15; 0,25; 0,40; 0,65; 1; 1,5; 2,5; 4; 6,5; 10. b) Nivelul de verificare a calităţii (Nv) este definit la fel ca la controlul prin atribute. În STAS 3160/3-84 sunt indicate 3 niveluri de verificare uzuale (notate I, II, III) şi 2 niveluri de verificare speciale (notate S-3, S-4). Alegerea acestora se face în conformitate cu principiile prezentate în cazul verificării prin atribute. c) Litera de cod (L.C.), definită la fel ca la controlul prin atribute. III. Se stabileşte gradul de severitate al verificării (severitatea controlului) şi se alege metoda de verificare. a) Gradul de severitate este definit la fel ca în cazul controlului prin atribute şi are aceleaşi variante ierarhice: redus, normal, sever. Alegerea gradului de severitate al verificării şi

163

trecerea de la un grad la altul se face aplicând principiile prezentate în cazul controlului prin atribute. b) Metoda de verificare care se utilizează de obicei pentru luarea deciziei privind acceptarea sau respingerea unui lot este metoda s (metoda abaterii medii pătratice standard). Această metodă permite luarea corectă a deciziei privind calitatea unui lot prin utilizarea estimării abaterii medii pătratice a acestuia pe baza valorilor obţinute prin măsurarea unei caracteristici de calitate X pentru toate unităţile de produs din eşantionul prelevat din lot folosind estimatorul n

s=

∑ ( xi − x ) 2 i =1

(5.57)

n−1

unde: xi reprezintă valorile caracteristicii de calitate X măsurate pe produsele eşantionului; x – media aritmetică a valorilor xi pentru eşantionul cu n produse verificate. Alte metode care se mai pot folosi sunt metoda R (a amplitudinii împrăştierii) şi metoda σ ( a abaterii medii pătratice). IV. Se întocmeşte schema cu elementele planului de control şi algoritmul de efectuare a verificării. a) Elementele planului de verificare se stabilesc pe baza schemei din Figura 5.21, care ţine seama că la verificarea prin măsurare se recomandă folosirea planurilor cu eşantionare simplă. b) Algoritmul de efectuare a verificării are următoarele etape: 1. Se prelevează aleatoriu din lotul supus verificării un eşantion cu efectivul n şi se măsoară caracteristica de calitate X (prescrisă) pe toate produsele eşantionului, rezultând şirul de valori (xi), i =1 … n . 2. Se calculează media aritmetică a valorilor xi şi abaterea medie pătratică standard a acestora (s). 3. Se calculează parametrii statici de decizie (statisticile de decizie) Q.

164

N L.C. Nv AQL n, k GRADUL DE SEVERITATE METODA DE VERIFICARE

Figura 5.21. Plan de control al calităţii prin măsurare cu eşantionare simplă.

Considerând cazul general când pentru caracteristica de calitate măsurată sunt prevăzute limite duble de toleranţă, statisticile de decizie se stabilesc cu următoarele relaţii: l −x Qs = s s

;

Qd =

x - li s

(5.58)

în care: ls, li – limitele superioară respectiv inferioară ale câmpului de toleranţă prescris pentru caracteristica de calitate măsurată. 4. Se compară valorile calculate ale statisticii de decizie Q cu valoarea constantei de acceptare k. În cazul în care valoarea calculată a statisticii de decizie este mai mare sau egală cu valoarea constantei de acceptare, lotul se acceptă, în caz contrar, lotul se respinge. Astfel, dacă: 4.1. Este specificată o limită unică de toleranţă (superioară) ls, atunci: - se decide acceptarea lotului, dacă Qs ≥ k; - se decide respingerea lotului, dacă Qs < k. 4.2. Este specificată o limită unică de toleranţă (superioară) li, atunci: - se decide acceptarea lotului, dacă Qi ≥ k; - se decide respingerea lotului, dacă Qi < k. 4.3. Sunt specificate limite duble separate de toleranţă, li şi ls, (k având valori diferite dacă au fost stabilite valori diferite ale lui AQL pentru li respectiv ls) atunci: - se decide acceptarea lotului, dacă: ki ≤ Qi şi Qs ≥ ks ; - se decide respingerea lotului, dacă: Qi < ki şi Qs < ks. Dacă pentru ambele limite de toleranţă a fost stabilită (separat) aceeaşi valoare a lui AQL, atunci ki=ks=k.

165

Înainte de aplicarea verificării prin măsurare pe baza planurilor de eşantionare este necesară verificarea normalităţii repartiţiei caracteristicii de calitate pe baza căreia se recepţionează loturile de produse. Modul de folosire a tabelelor din STAS 3160/3-84 este asemănător cu cel prezentat în Exemplul 5.7, cu deosebirea că în loc de numerele A şi R din tabel se va extrage valoarea constantei de acceptare k.

Rezumatul capitolului Recepţia reprezintă operaţia complexă de verificare calitativă şi cantitativă a loturilor de mărfuri de către beneficiar prin care se urmăreşte stabilirea gradului de concordanţă între calitatea furnizată şi calitatea contractată. Prin procesul de recepţie are loc de fapt schimbul de proprietate dintre furnizor şi beneficiar, iar efectele acesteia, pentru părţile implicate, sunt de natură economică şi juridică. Lotul de produse reprezintă cantitatea de produse identice sau asemănătoare lansate simultan sau succesiv în producţie, prelucrate fără întrerupere, pe un anumit loc de muncă şi executate cu un singur volum de cheltuieli, de timp de pregătire şi încheiere a lucrărilor. Controlul atributiv, care are ca scop să stabilească dacă caracteristicile se încadrează sau nu la nivelul prescripţiilor, produsele fiind apreciate în funcţie de acest criteriu în „corespunzătoare” sau „necorespunzătoare”. Controlul prin măsurare, are ca obiectiv stabilirea valorii numerice a caracteristicilor calitative ale produselor, încadrarea lor în limitele de toleranţă prevăzute în specificaţii. După volumul produselor controlate se deosebesc două moduri de verificare: controlul integral şi controlul prin eşantionare. Sinteza elementelor necesare efectuării eşantionării pentru recepţia loturilor se regăseşte sub forma planului de control, care conţine: riscurile asumate de partenerii controlului (furnizor – beneficiar), nivelul calităţii producţiei şi criteriile de decizie. Controlul statistic de recepţie poate conduce la două feluri de decizii eronate:

166

1) respingerea unui lot care conţine o fracţiune defectivă P mai mică decât fracţiunea defectivă admisă P0 şi care ar trebui deci acceptat, sau altfel spus respingerea ipotezei H1, care în realitate este adevărată. Eroarea comisă în asemenea cazuri se numeşte eroare de genul I. Probabilitatea comiterii erorii de genul I poartă numele de risc al furnizorului şi se notează cu α; 2) acceptarea unui lot care conţine o fracţiune defectivă P mai mare decât nivelul fixat P0. eroarea astfel comisă se numeşte eroare de genul II. Probabilitatea comiterii erorii de genul II este tocmai riscul beneficiarului de a accepta un lot care în realitate trebuie respins, şi se notează cu β. Fracţiunea defectivă P1 pentru care probabilitatea de acceptare este foarte mare, cel puţin 1- α, se numeşte fracţiune defectivă acceptată, sau nivel de calitate acceptabil (AQL), deoarece loturile în acest caz se consideră corespunzătoare calitativ. Fracţiunea defectivă P2 se numeşte fracţiune defectivă tolerată (LQ), deoarece în acest caz loturile se consideră corespunzătoare calitativ şi beneficiarul le acceptă cu o probabilitate foarte mică, cel mult β. Într-o formă generală, caracteristica operativă poate fi descrisă prin funcţia Pa = f (P), care exprimă probabilitatea de acceptare a lotului ce conţine o fracţiune defectivă P=D/N (unde D reprezintă numărul de produse defecte din lotul de volum N). Expresia grafică a caracteristicii operative o constituie curba caracteristicii operative (CO). Principalele repartiţii utilizate în modelarea recepţiei loturilor de produse sunt repartiţia binomială, hipergeometrică, Poisson, normală şi χ2. În cazul verificării prin atribute: - elementele planurilor de control sunt: volumul lotului (N), efectivul eşantionului (n) şi numerele de acceptare şi de respingere (A, R); - caracteristicile planului de control sunt: nivelul de calitate acceptabil (AQL), nivelul de verificare (Nv) şi litera de cod (LC); - gradul de severitate al verificării poate fi: normal, sever şi redus; - tipul planului de control poate fi cu eşantion simplu, dublu sau multiplu. În cazul verificării prin măsurare: - elementele planurilor de control sunt: volumul lotului (N), efectivul eşantionului (n) şi constanta de acceptare (k);

167

- caracteristicile planului de control sunt: nivelul de calitate acceptabil (AQL), nivelul de verificare (Nv) şi litera de cod (LC); - gradul de severitate al verificării poate fi: normal, sever şi redus; - metoda de verificare care se utilizează de obicei pentru luarea deciziei este metoda s (metoda abaterii medii pătratice standard).

Test de control 5 1. Ce exprimă caracteristica operativă a planului de control ? 2. Cum se aleg parametrii curbei operative care apără interesele furnizorului împotriva unei respingeri nejustificate a loturilor prezentate spre control ? 3. Cum se realizează îmbunătăţirea parametrilor curbei operative ? 4. Ce exprimă AQL (nivelul de calitate acceptabil) ? 5. Care sunt parametrii repartiţiei binomiale ? 6. Care sunt parametrii repartiţiei hipergeometrice ? 7. Câţi parametri are legea Poisson de repartiţie ? 8. Ce este riscul furnizorului ? 9. Ce este riscul beneficiarului ? 10.Ce valori se aleg uzual pentru riscul furnizorului la fundamentarea unui plan de control statistic al loturilor de produse ? 11.Ce valori se aleg uzual pentru riscul beneficiarului la fundamentarea unui plan de control statistic al loturilor de produse ? 12.Care este expresia legii normale de repartiţie ? 13.Cum se obţine variabila normală normată ? 14.Ce este funcţia Laplace ? 15. Care este parametrul legii de repartiţie χ2 ? 16. La ce se utilizează legea χ2 în controlul calităţii ? 17.Care sunt elementele unui plan de control statistic de recepţie ? 18.Ce este numărul de acceptare al unui plan de control statistic al loturilor de produse cu caracteristici atributive ? 19.Ce este numărul de respingere al unui plan de control statistic al loturilor de produse cu caracteristici atributive ? 20.Cu ce grad de severitate se începe controlul unei serii de loturi de produse ? 21.Câte tipuri de planuri de control cunoaşteţi ? 168

Tabel-anexă 1

Valorile funcţiei Laplace Z

0,00

0,01

0,02

0,03

0,04

0,05

0,06

0,07

0,08

0,09

0,0 0,1 0,2 0,3 0,4

0,0000 0,0398 0,0793 0,1179 0,1551

0,0040 0,0438 0,0832 0,1217 0,1591

0,0080 0,0478 0,0871 0,1255 0,1628

0,0120 0,0517 0,0910 0,1293 0,1664

0,0160 0,0557 0,0918 0,1331 0,1700

0,0199 0,0596 0,0987 0,1368 0,1736

0,0239 0,0636 0,1026 0,1406 0,1772

0,0279 0,0675 0,1064 0,1443 0,1808

0,0319 0,0714 0,1103 0,1480 0,1844

0,0359 0,0753 0,1141 0,1517 0,1879

0,5 0,6 0,7 0,8 0,9

0,1915 0,2257 0,2580 0,2881 0,3159

0,1950 0,2291 0,2611 0,2910 0,3186

0,1985 0,2324 0,2642 0,2939 0,3212

0,2019 0,2357 0,2673 0,2967 0,3238

0,2054 0,2389 0,2704 0,2995 0,3264

0,2088 0,2422 0,2734 0,3023 0,3289

0,2123 0,2454 0,2764 0,3051 0,3315

0,2157 0,2486 0,2794 0,3078 0,3340

0,2190 0,2517 0,2823 0,3106 0,3365

0,2224 0,2549 0,2852 0,3133 0,3389

1,0 1,1 1,2 1,3 1,4

0,3413 0,3643 0,3849 0,4032 0,4192

0,3438 0,3665 0,3869 0,4019 0,4207

0,3461 0,3687 0,3888 0,4066 0,4222

0,3485 0,3708 0,3907 0,4082 0,4236

0,3508 0,3729 0,3925 0,4099 0,4251

0,3531 0,3749 0,3944 0,4115 0,4265

0,3554 0,3770 0,3962 0,4131 0,4279

0,3577 0,3790 0,3980 0,4147 0,4292

0,3599 0,3810 0,3997 0,4162 0,4306

0,3261 0,3830 0,4015 0,4177 0,4319

1,5 1,6 1,7 1,8 1,9

0,4332 0,4452 0,4554 0,4641 0,4713

0,4345 0,4463 0,4564 0,4649 0,4719

0,4357 0,4474 0,4573 0,4656 0,4726

0,4370 0,4481 0,4582 0,4664 0,4732

0,4382 0,4495 0,4591 0,4671 0,4738

0,4391 0,4505 0,4599 0,4678 0,4744

0,4406 0,4515 0,4608 0,4686 0,4750

0,4418 0,4525 0,4616 0,4693 0,4756

0,4429 0,4535 0,4625 0,4699 0,4761

0,4441 0,4545 0,4633 0,4706 0,4767

2,0 2,1 2,2 2,3 2,4

0,4772 0,4821 0,4861 0,4893 0,4918

0,4778 0,4826 0,4864 0,4896 0,4920

0,4783 0,4830 0,4868 0,4898 0,4922

0,4788 0,4834 0,4871 0,4901 0,4925

0,4793 0,4838 0,4875 0,4904 0,4927

0,4798 0,4842 0,4878 0,4906 0,4929

0,4803 0,4846 0,4881 0,4909 0,4931

0,4808 0,4850 0,4884 0,4911 0,4932

0,4812 0,4854 0,4887 0,4913 0,4934

0,4817 0,4857 0,4890 0,4916 0,4936

2,5 2,6 2,7 2,8 2,9

0,4938 0,4953 0,4965 0,4974 0,4981

0,4940 0,4955 0,4966 0,4975 0,4982

0,4941 0,4956 0,4967 0,4976 0,4982

0,4943 0,4957 0,4968 0,4977 0,4983

0,4945 0,4959 0,4969 0,4977 0,4984

0,4946 0,4960 0,4970 0,4978 0,4984

0,4948 0,4961 0,4971 0,4979 0,4985

0,4949 0,4962 0,4972 0,4979 0,4985

0,4951 0,4963 0,4973 0,4980 0,4986

0,4952 0,4964 0,4974 0,4981 0,4986

3,0

0,4987

0,4987

0,4987

0,4988

0,4988

0,4989

0,4989

0,4989

0,4990

0,4990

3,10 3,15 3,20 3,25 3,30 3,40 3,50 3,60 3,70 3,80 3,90 4,00 4,10 4,20 4,25

0,49903 0,49918 0,49931 0,49942 0,49952 0,49966 0,49977 0,499841 0,499892 0,499927 0,499952 0,499968 0,499979 0,499987 0,499989

169

Tabel-anexă 2

Valorile lui χ 2 având probabilitatea α = 1 − P de a fi depăşite 1-P 0,995

0,990

0,975

0,950

0,900

0,10

0,05

0,025

0,01

0,005

4⋅ 10-10

2⋅ 10-

0,001

0,004

0,016

2,71

3,81

5,02

6,63

7,88

0,051 0,216 0,484 0,831 1,24 1,69 2,48 2,70 3,25 3,82 4,40 5,01 5,63 6,26 6,91 7,56 8,23 8,91 9,59 10,3 11,0 11,7 12,4 13,1 13,8 14,6 15,3 16,0 16,8

0,103 0,352 0,711 1,15 1,61 2,17 2,73 3,33 3,91 4,57 5,23 5,89 6,57 7,26 7,96 8,67 9,39 10,1 10,9 11,6 12,3 13,1 13,8 14,6 15,4 16,2 16,9 17,7 18,5

0,211 0,584 1,06 1,61 2,20 2,83 3,49 4,17 4,87 5,58 6,30 7,04 7,79 8,55 9,31 10,1 10,9 11,7 12,4 13,2 14,0 14,8 15,7 16,5 17,3 18,1 18,9 19,8 20,6

4,61 6,25 7,78 9,24 10,6 12,0 13,4 14,7 16,0 17,3 18,5 19,8 21,1 22,3 23,5 24,8 26,0 27,2 28,4 29,6 30,8 32,0 33,2 34,4 35,6 36,7 37,9 39,1 40,3

5,99 7,82 9,49 11,1 12,6 14,1 15,5 16,9 18,3 19,7 21,0 22,4 23,7 25,0 26,3 27,6 28,9 30,1 31,4 32,7 33,9 35,2 36,4 37,7 38,9 40,1 41,3 42,6 43,8

7,38 9,35 11,1 12,8 14,4 16,0 17,5 19,0 20,5 21,9 23,3 24,7 26,1 27,5 28,8 30,2 31,5 32,9 31,2 35,5 36,8 38,1 39,4 40,6 41,9 43,2 44,5 45,7 47,0

9,21 11,3 13,3 15,1 16,8 18,5 20,1 21,7 23,2 21,7 26,2 27,7 29,1 30,6 32,0 33,4 31,8 36,2 37,6 38,9 40,3 41,6 43,0 44,3 45,6 47,0 48,3 49,6 50,9

10,6 12,8 11,9 16,7 18,5 20,3 22,0 23,6 25,2 26,8 28,3 29,8 31,3 32,8 31,3 35,7 37,2 38,6 40,0 41,4 42,8 44,2 45,6 46,9 48,3 49,6 51,0 52,3 53,7

ν 1

4

2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30

0,010 0,072 0,207 0,412 0,676 0,989 1,34 1,73 2,16 2,60 3,07 3,57 4,07 4,60 5,14 5,70 6,26 6,84 7,43 8,03 8,64 9,26 9,89 10,5 11,2 11,8 12,5 13,1 13,8

0,020 0,115 0,297 0,554 0,872 1,24 1,65 2,09 2,56 3,05 3,57 4,11 4,66 5,23 5,81 6,41 7,01 7,63 8,26 8,90 9,54 10,2 10,9 11,5 12,2 12,9 13,6 14,3 15,0

170

Tabel-anexă 3

Literele de cod şi nivelurile de verificare N 2 9 16 26 51 91 151 281 501 1201 3201 10001 35001 150001 500001

la la la la la la la la la la la la la la şi

8 15 25 50 90 150 280 500 1200 3200 10000 35000 150000 500000 peste

Niveluri de verificare speciale S-1 S-2 S-3 S-4 A A A A A A A A A B B B A B B C B B C C B B C D B C D E B C D E C C E F C D E G C D F G C D F H D E G J D E G J D E H K

171

Niveluri de verificare uzuale I II III A A B A B C B C D C D E C E F D F G E G H F H J G J K H K L J L M K M N L N P M P Q N Q R

172

LC

Planurile de verificare prin eşantionare simplă pentru verificarea normală AQL (verificare normală)

n

0,010 A R 2 3 5

D E F

8 13 20

G H J

32 50 80

K L M

125 200 315

N P Q

500 800 1250

R

2000

0,025 A R

0,040 A R

0,065 A R

0,10 A R

0,15 A R

0,25 A R

0,40 A R

0,65 A R

1,0 A R

1,5 A R

2,5 A R

4,0 A R

6,5 A R 0

0 0

0 0

0 0

0 0

0 0 0

1

2

1

1

2

1 2

2

3

3

0

1

2

1 2

2 3

1 2 3

2 3 4

0

2 3

1 2 3

2 3 4

2 3 5

3 4 6

3 5 7

4 6 8

5 6 7 8 10 11

7 8 10 11 14 15

21 22

4

5

6

7

8

10 11

14 15

21 22

173

2 3 5

3 5 7

2 3 5

3 4 6

3 5 7

4 6 8

5 6 7 8 10 11

7 8 10 11 14 15

10 11 14 15 21 22

14 15 21 22

21 22

14 15 21 22

21 22

3 5 7

14 15 21 22

3 5 7

1 2 3

10 11 14 15 21 22

3 4 6

10 11 14 15 21 22

3 4 6

2

2 3

7 8 10 11 14 15

2 3 5

7 8 10 11 14 15

2 3 5

1

1 2

5 6 7 8 10 11

2

5 6 7 8 10 11

2

65 A R

4 6 8

1

4 6 8

1

2 3 4

40 A R

1 2 3

1 2 2 3

1 2 3

25 A R

1

1

2 3

1 2

15 A R

1

1

1

1

1

2

1

1

1 1

1

1

1

10 A R

2 3 4

2 3 4

3 4 6

4 6 8

10 11 14 15 21 22

Tabel-anexă 4

A B C

0,015 A R

CAPITOLUL 6 NOŢIUNI GENERALE DE TEORIA FIABILITĂŢII Obiectivele capitolului Fiabilitatea studiază cauzele fizico-chimice ale defectărilor şi stabileşte metode de prevenire a defectărilor previzibile prin proiectare, de asigurare a desfăşurării proceselor de fabricaţie, în conformitate cu specificaţiile tehnice, precum şi metode de menţinere în stare de bună funcţionare a echipamentelor pe durata lor economică de utilizare. Obiectivele acestui capitol sunt următoarele: • Definirea indicatorilor de fiabilitate şi prezentarea expresiei fundamentale a fiabilităţii şi a legilor de repartiţie utilizate în studiul fiabilităţii; • Prezentarea aspectelor caracteristice fiabilităţii elementelor si sistemelor mecanice; • Prezentarea metodelor de determinare a fiabilităţii.

6.1. Generalităţi Fiabilitatea s-a dezvoltat ca disciplină ştiinţifică în a doua jumătate a secolului XX, cu o perioadă de “formare” până în jurul anului 1975. În această perioadă s-au elaborat definiţiile, conceptele şi tehnicile fundamentale. Fiabilitatea studiază cauzele fizico-chimice ale defectărilor şi stabileşte metode de prevenire a defectărilor previzibile prin proiectare, de asigurare a desfăşurării proceselor de fabricaţie, în conformitate cu specificaţiile tehnice, precum şi metode de menţinere în stare de bună funcţionare a echipamentelor pe durata lor economică de utilizare. La baza teoriei fiabilităţii se află teoria interferenţei dintre distribuţiile aleatoare.

174

Factorul de siguranţă era utilizat în trecut de ingineri, fiind destinat sa constituie o “acoperire” pentru inacurateţea datelor de proiectare şi a calculelor şi lua în considerare riscuri posibile din exploatare. În prezent factorul de siguranţă are o semnificaţie nouă dată de teoria şi practica fiabilităţii şi mentenabilităţii, fiind fundamentat ştiinţific. Probabilitatea de bună funcţionare, adică fiabilitatea R(t) şi cele trei criterii ale acesteia: (1) rata de defectare λ(t); (2) media timpului de bună funcţionare MTBF; (3) viaţa fiabilă VR sau cuantila p, adică, timpul corespunzător a p = 1 – R defectări, se calculează în faza de proiectare (fiabilitatea previzională), se estimează prin probe efectuate asupra prototipurilor şi seriei zero în faza de dezvoltare (fiabilitatea potenţială) şi se confirmă practic prin funcţionarea pe durata vieţii utile a echipamentelor (fiabilitatea operaţională). Asigurarea fiabilităţii şi mentenabilităţii nu este posibilă fără: 1. Analiza riguroasă a “ce trebuie produs”. 2. Stabilirea ştiinţifică a solicitărilor mecanice, electrice, chimice, termice etc. 3. Utilizarea metodelor moderne de proiectare prin luarea în considerare a: (a) relaţiei dintre energia înmagazinată în materiale constructive datorită solicitărilor aplicate şi posibilităţile structurilor adoptate de a o înmagazina; (b) relaţiei dintre proiect şi posibilităţile tehnice şi organizatorice de a realiza cerinţele specificate (capabilitatea tehnologică, calificarea şi motivaţia executanţilor); (c) utilizarea de componente fiabile, simplificarea structurilor şi modularea schemelor; (d) evaluarea consecinţelor economice şi ecologice. 4. Probe semnificative pentru demonstrarea fiabilităţii şi mentenabilităţii realizate; organizarea unei bănci a datelor experimentale (feed-back informaţional). 5. Pregătirea condiţiilor de fabricaţie: (a) aprovizionarea tehnico-materială ritmică, cu respectarea strictă a standardelor de calitate şi fiabilitate pentru acestea; (b) maşini unelte, scule, dispozitive, aparate de măsură şi control, corespunzătoare; (c) organizarea controlului tehnic riguros al fabricaţiei pe faze şi al produselor finite; 175

(d) condiţii ecologice şi economice; (e) sistem informaţional coerent, operativ şi precis; codificarea, ierarhizarea, înregistrarea şi prelucrarea pe calculator a informaţiilor.

6.2. Definiţii şi indicatori de fiabilitate a. Definiţii. Conceptul de fiabilitate poate fi definit sub două aspecte: calitativ şi cantitativ. Calitativ: fiabilitatea reprezintă aptitudinea unui produs de a-şi îndeplini funcţia specifică sau fundamentală (conservarea performanţelor, respectiv a calităţii) în condiţii date, de-a lungul unei durate prescrise (precizată în timp). Cantitativ: fiabilitatea reprezintă caracteristica unui produs definită prin probabilitatea ca un produs (dispozitiv, sistem etc.) sa-şi îndeplinească funcţia specificată, în condiţii date şi de-a lungul unei durate date. Pentru exprimarea cantitativă a fiabilităţii se face apel la teoria probabilităţilor, deoarece mecanismele fizico-chimice, care conduc la încetarea sau alterarea funcţiei specificate nu se supun unor legi deterministe. Evenimentul caracteristic fundamental în teoria fiabilităţii îl constituie defectul sau căderea. Prin defectare se înţelege procesul de încetare a funcţiei impuse unui produs, iar defectul reprezintă consecinţa procesului. Defectarea poate avea cauze diferite care privesc circumstanţele legate de proiectare, fabricare şi exploatarea produsului. Defectarea poate fi: - inerentă care are drept cauze vicii ascunse de la proiectare, execuţie, montaj în condiţiile în care solicitările produsului nu depăşesc valorile prescrise; - datorită utilizării necorespunzătoare, ca urmare a solicitărilor mari, care depăşesc valorile prescrise prin documentaţia tehnică. Din punct de vedere al clasificării defectelor, acestea pot fi: (1) după modul de apariţie: - primare - dacă nu sunt cauzate de alt defect; - secundare – dacă sunt legate determinist sau aleatoriu de un alt defect. (2) după perioada de apariţie: - precoce (infantile sau de tinereţe); 176

- de maturitate; - de bătrâneţe (uzură). (3) după viteza de apariţie: - bruşte; - progresive. (4) după nivelul de defectare: - parţiale; - intermitente; - totale. (5) prin combinarea conceptelor de viteză şi nivel de defectare: - defectare catalectică: bruscă şi totală; - defectare prin degradare: progresivă şi parţială (sinonim cu derivă de parametru). (6) după legătura dintre defecte: - dependente (deterministă sau probabilistică); - independente. (7) după consecinţele defectării: - minore; - majore; - critice; - secundare. Defectele se mai pot grupa în: - totale: care corespund încetării funcţionării unui produs; - de derivă: când anumite caracteristici ale produsului depăşesc limitele prescrise. În cazul studiului fiabilităţii elementelor şi sistemelor reparabile se pot defini următoarele concepte: Mentenanţa reprezintă totalitatea operaţiilor efectuate în scopul menţinerii unui sistem în stare de funcţionare şi cuprinde operaţiile de întreţinere şi reparaţie. Practic mentenanţa se referă la condiţiile de acces la diferitele elemente ale sistemului, de interschimbabilitate, de stocaj de piese, mod de întreţinere etc. Din punct de vedere al operaţiilor de mentenanţă se deosebesc: - mentenanţa corectivă, care reprezintă intervenţiile necesare în urma unor defectări accidentale care au drept scop restabilirea capacităţii de funcţionare a sistemului; - mentenanţa preventivă, care reprezintă intervenţiile sistemice, ce au loc la intervale prescrise în vederea asigurării unei funcţionări corespunzătoare a sistemului.

177

Mentenabilitatea reprezintă o însuşire calitativă a unui produs considerată din punctul de vedere al întreţinerii şi reparării. Conceptul de mentenabilitate poate fi privit sub două aspecte: - calitativ: mentenabilitatea reprezintă aptitudinea produsului de a putea fi supravegheat, întreţinut şi reparat într-o anumită perioadă de timp şi în condiţiile prescrise; cantitativ: mentenabilitatea se exprimă probabilistic şi reprezintă probabilitatea ca produsul să fie repus în stare de funcţionare, într-un anumit timp dat, la parametrii prescrişi în documentaţia tehnică. Disponibilitatea este probabilitatea ca un produs să-şi îndeplinească funcţia la un moment dat luând în consideraţie şi probabilitatea repunerii lui în funcţiune în urma eventualelor defecte. b. Indicatori de fiabilitate. Pentru exprimarea sub formă calitativă şi cantitativă a fiabilităţii produselor se utilizează anumite mărimi denumite indicatori de fiabilitate sau caracteristici de fiabilitate.

6.3. Expresia fundamentală a fiabilităţii Din punct de vedere matematic fiabilitatea reprezintă probabilitatea unei variabile aleatoare, un timp sau un număr de cicluri. Considerând că se cunoaşte momentul când produsul este pus în stare de funcţionare în vederea exploatării şi dacă se consideră că la momentul t = 0 există N0 produse în stare de funcţionare, atunci la momentul t, situat în intervalul (t, t + ∆t) există în stare de funcţionare numai N produse (fig. 6.1). N(t) N0 N N-∆N

0 t

t+∆t

t

Figura 6.1. Graficul defectării produselor în timp

178

Deoarece diferenţa N - ∆N < N0 atunci se poate scrie că: ∆N = ( − λ ) N∆t

(6.1)

unde (−λ) reprezintă un factor constant de proporţionalitate. Pentru λ > 0 se poate considera limita: lim ∆N / ∆t = dN / dt

∆t →0

(6.2)

care introdusă în relaţia (1) devine o ecuaţie diferenţială de forma: dN / dt = −λN (6.3) cu variabile separabile, adică: dN / N = −λdt

(6.4)

care prin integrare devine: ln N = −λt + C sau : N = Ce −λt

(6.5)

Determinarea constantei de integrare se face pe baza condiţiilor iniţiale: la t = 0 există N = N0 produse. Deci: N / N 0 = e − λt (6.6) Dacă sa notează cu R = N/N0 , raportul exprimă proporţia de produse în stare de funcţionare, la momentul t, adică fiabilitatea. În acest caz relaţia (6.6) se poate scrie: R ( t ) = e − λt

(6.7)

deci fiabilitatea R(t) reprezintă probabilitatea ca produsul să funcţioneze fără defectare în intervalul (0, t) în condiţii determinate. Pentru cazul când parametrul λ este variabil în timp relaţia (6.3) se poate scrie: dN / dt = − Nλ( t )

Prin integrarea acestei ecuaţii diferenţiale rezultă: 179

(6.8)

t

N = N 0e

− λ ( t ) dt

∫0

(6.9)

iar expresia fiabilităţii devine: R( t ) = N / N 0 = e

t

− λ ( t ) dt

∫0

(6.10)

denumită şi funcţia de supravieţuire sau funcţia de siguranţă în funcţionare, de tip exponenţial cu valorile extreme R(0) = 0 şi R(∞) = 0. Dacă nu se cunoaşte momentul când produsul a fost pus în stare de funcţionare, atunci se consideră fiabilitatea pe un interval (t0, t1) se poate determina pe baza relaţiei: P ( A ∩ B ) = P ( A) P ( B / A)

(6.11)

unde: evenimentul A reprezintă buna funcţionare în intervalul (0, t); evenimentul B reprezintă buna funcţionare în intervalul (t0, t1); evenimentul A∩B reprezintă buna funcţionare în intervalul (0, t1). Deoarece P(A∩B) = R(t1) reprezintă fiabilitatea în intervalul (0, t1), P(A) = R(t0) – fiabilitatea în intervalul (0, t0), P(B/A) = R(t/t0) – fiabilitatea condiţionată în intervalul (t0, t1), relaţia (6.10) devine: R( t1 ) = R ( t 0 ) R ( t1 / t 0 )

(6.12)

sau: R( t1 ) = e

−

t1

∫0 λ( t ) dt

=e

−

t0 ∫0 λ( t ) dt

=e

−

t0 t1 ∫0 λ( t ) dt ⋅ e − ∫0 λ( t ) dt

(6.13)

pentru λ(t) = ct, fiabilitatea condiţionată este: R( t1 / t 0 ) = e

−

t1

∫t0 λdt

= e −λ ( t1 −t0 ) = e −λτ

(6.14)

unde τ reprezintă durata intervalului. În acest caz fiabilitatea pe un interval oarecare nu depinde de durata funcţionării anterioare t0. Dacă se cunoaşte funcţia fiabilităţii R(t), acesteia i se poate considera funcţia complementară F(t) denumită funcţia de repartiţie a defectărilor (căderilor). Se consideră că A reprezintă

180

buna funcţionare la momentul t, se notează defectarea cu A şi rezultă: P ( A) = R ( t ) ; P ( A ) = 1 − P ( A) = 1 − R ( t ) = F ( t )

(6.15)

Dacă din numărul de produse supuse încercărilor N0 au rămas în stare de bună funcţionare la momentul t, N produse, se poate determina valoarea funcţiei defectărilor pe baza relaţiei: F ( t ) = 1 − R( t ) = 1 − N / N 0 = ( N 0 − N ) / N 0

(6.16)

ce exprimă raportul dintre numărul produselor defecte şi numărul total al acestora. Din punct de vedere probabilistic funcţia defectărilor F(t) reprezintă probabilitatea de apariţie cel puţin a unui defect şi are valorile extreme: F(0) = 0 şi F(∞) = 1. Densitatea de probabilitate a defectărilor este dată de expresia: f ( t ) = dF/dt

sau

(6.17)

f ( t ) = d (1 − R ) / dt = −dR / dt

(6.18)

Dacă R( t ) = e −λt , densitatea de probabilitate este: f ( t ) = − dR / dt = λ e − λ t

(6.19)

sau f (t) =

dF ( N 0 − N ) / N 0 − [ N 0 − ( N − ∆N ) ] / N 0 ∆N 1 = = ⋅ dt ∆t N 0 ∆t

(6.20)

care exprimă densitatea de probabilitate pe anumite intervale utilizând creşterile finite. Rata defectărilor (căderilor) notată cu λ(t) reprezintă unul din indicatorii cei mai importanţi ai fiabilităţii. Pe baza relaţiei (6.19) rezultă: t

− λ ( t ) dt

dR / dt = −λ( t ) e ∫0

de unde: 181

(6.21)

dR / dt

λ( t ) = −

t

e

respectiv: λ( t ) =

− λ ( t ) dt

∫0

=−

dR 1 ⋅ dt R

f (t) f (t) dF 1 ⋅ = = dt 1 − F ( t ) 1 − F ( t ) R ( t )

(6.22)

(6.23)

Deci expresia fiabilităţii se mai poate scrie şi sub forma: R( t ) = f ( t ) / λ( t )

(6.24)

Cu ajutorul creşterilor finite se poate exprima rata defectărilor cu relaţia: λ( t ) =

f ( t ) ∆N 1 N 0 ∆N 1 = ⋅ ⋅ = ⋅ R( t ) N 0 ∆t N N ∆t

(6.25)

Pentru un interval de timp ∆t foarte mic, rata defectărilor devine:  Probabilit atea ca produsul care a lucrat în intervalul (0, t ) să se defecteze în    intervalul (t , t + ∆t )   λ( t ) = lim   ∆t ∆t →0    

Pe baza utilizării probabilităţilor condiţionate, rata defectărilor se poate scrie sub forma: λ ( t ) = P ( B / A) = P ( A ∩ B ) / P ( A) = f ( t ) / R ( t )

(6.26)

în care λ(t) exprimă probabilitatea unei defectări pe durata ∆t din cele N produse în stare de funcţionare la începutul intervalului (t, t + ∆t), iar A reprezintă buna funcţionare în intervalul (0, t), respectiv B – apariţia unui defect în intervalul (t, t + ∆t). Din cele menţionate rezultă că rata defectărilor reprezintă probabilitatea unei defectări raportată la unitatea de timp şi se poate exprima în: 1/h, 1/an, 1/ciclu etc. Media timpului de bună funcţionare (MTBF) se exprimă prin relaţia: MTBF = M [ t ] = µ t =

∞

∫0 tf ( t ) dt

182

(6.27)

sau µt = −

∞

dR

∫0 t dt dt

Dacă se notează: −

dR dt = du ; u = − R; v = t ; dv = dt , dt

şi

integrând prin părţi, rezultă: MTBF =

∞

∫0 R( t ) dt

(6.28)

MTBF este frecvent utilizat ca indicator de fiabilitate şi reprezintă durata medie de viaţă a produsului considerat. Dacă produsul defect se înlocuieşte sau se repară, timpul bunei funcţionări (TBF) prezintă semnificaţia de durată medie sau media timpului de bună funcţionare. Dispersia σ2 sau D este indicatorul care exprimă (în ore2) abaterea valorilor timpilor de bună funcţionare faţă de media aritmetică a acestora: 2

σ =

∞

∫0 ( t − µ t )

2

dR dt = D dt

(6.29)

Abaterea medie pătratică σ exprimă (în ore) gradul de împrăştiere a timpilor de bună funcţionare, calculându-se prin încercări cu caracter statistic: σ=

1

N0

∑ (t − µt ) 2 =

N 0 − 1 i =1

D

6.4. Legi de repartiţie utilizate în studiul fiabilităţii elementelor şi sistemelor mecanice

183

(6.30)

Principalele legi de repartiţie utilizate în studiul fiabilităţii elementelor şi sistemelor sunt: a) legea exponenţială; b) legea Weibull; c) legea Gamma; d) legea Rayleigh; e) legea Alpha; f) legea binomială; g) legea Poisson; h) legea normală şi lognormală. În continuare se vor prezenta aceste legi de repartiţie sub aspectul parametrilor, respectiv indicatorilor de fiabilitate. a. Legea exponenţială reprezintă primul model statistic utilizat intensiv în teoria şi practica fiabilităţii, fiind caracterizată de următorii parametri (fig. 6.2): f(t)

0

t a)

R(t)

0,37 0

MTBF=1/λ

t

b) λ(t) λ 0

t c)

Figura 6.2. Densitatea de probabilitate (a), fiabilitatea (b) şi rata defectărilor (c) pentru legea exponenţială

- densitatea de probabilitate: f ( t ) = λe −λt ,

rata defectărilor: λ = ct >0;

(6.31)

184

Pentru λt < 0,01 prin dezvoltarea în serie şi neglijarea termenilor de ordin superior, se obţin relaţiile: F ( t ) = λt -

fiabilitatea: R = e −λt ;

-

MTBF =

∞

∫0

∞ − λt e dt 0 2 2.

R ( t )dt =

∫

=1/ λ ;

(6.32)

dispersia: D = σ = 1 / λ Practic, estimarea indicatorilor de fiabilitate după modelul exponenţial, se face considerând două situaţii posibile. - Testul “n din n”, adică încercarea la fiabilitate a tuturor celor “n” produse de acelaşi tip, iar încercarea se consideră terminată dacă toate cele “n” produse au ieşit din funcţiune. În acest caz dacă se notează timpii de funcţionare până la prima defectare cu t1, t2, …, tn atunci se consideră că: -

MTBFr ,n =

n 1 1  ti =  r  i =1 λ  

∑

(6.33)

care este chiar media aritmetică a timpilor de bună funcţionare; - Testul “r din n”, constă în cercetarea fiabilităţii a “n” produse de acelaşi tip, iar experimentările se termină când ies din funcţionare “r” produse, stabilite în prealabil ca număr. În acest caz media timpului de bună funcţionare se determină cu relaţia: n  1 MTBFr ,n =  t i + ( n − r ) t r  r  i =1  

∑

(6.34)

unde t1 ≤ t2 ≤ t3 ≤ … ≤ tr reprezintă timpii de bună funcţionare ordonaţi în mod crescător. b. Legea Weibull este una din legile cele mai utilizate în practica fiabilităţii, fiind specifică defectelor aleatoare şi de uzură la care rata defectării este variabilă. Parametrii legii Weibull sunt următorii (relaţiile 6.35): - rata defecţiunilor sau căderilor: λ( t ) = β / ηβ ( t − γ ) β−1 , unde t este variabila aleatoare (timpul), iar η, β şi γ sunt parametrii legii Weibull;

(

)

β

  β−1 − t − γ  γ  e  η 

- densitatea de probabilitate: f ( t ) = β  t − η η  

185



;

β

-fiabilitatea:

R( t )

 t −γ   − η   =e

;

(6.35) β

 t −γ   − η   =1− e

- funcţia de repartiţie:

;

F ( t ) = 1 − R( t ) - MTBF = ηΓ(1 + 1 / β) , unde Γ( x ) este integrala Euler de tip gamma,

care se află din tabelele statistice; - dispersia: D = σ 2 = η 2 Γ(1 + 2 / β) − Γ 2 (1 + 1 / β) . Semnificaţia parametrilor η, β şi γ este următoarea: β reprezintă parametrul formei funcţiei de fiabilitate care determină alura curbei de repartiţie (fig. 6.3). Totodată, parametrul β indică şi modul de variaţie a ratei căderilor, astfel: β < 1(pentru rata căderilor descrescătoare), β =1 (rata căderilor constantă), iar β > 1 (rata căderilor crescătoare). η −parametrul de scară; γ −parametrul de localizare (de poziţie), care determină poziţia curbelor de variaţie în raport cu originea timpului.

[

f(t) β=1/2

]

R(t) β=3/2

β=3

β=1

β=1

β=3/2

0

t

0

a)

λ(t)

β=3

β=1/2

β=4

β=3 β=1

1

0

t b)

Figura 6.3. Densitatea de probabilitate (a), fiabilitatea (b) şi rata defectărilor (c) pentru legea Weibull t

c)

c. Legea gamma este caracterizată de următorii parametri:

186

- densitatea de probabilitate: f ( t ) =

1 t   θΓ( α )  θ 

α −1

e −t / θ , unde α ∈ N

reprezintă numărul de defecţiuni (căderi); - fiabilitatea:  1 ∞ α −1 −t t e dt , dacă  R( t ) =  Γ( α ) t 0, dacă 

∫

t≥0 t∠0

- intensitatea căderilor:  t α −1e −t ,  ∞  α − 1 − t λ( t ) =  t e dt  t 0 ,

∫

t ≥0

dacă

(6.36) dacă

t∠0

- MTBF = α. d. Legea Rayleigh este utilizată în studiul fenomenelor de uzură la sculele aşchietoare. Această lege este un caz particular al repartiţiei Weibull pentru β = 2. În acest caz parametrii legii Rayleigh sunt: 2 - densitatea de probabilitate: f ( t , θ ) = 2θte −θt , t ≥ 0, θ > 0; 2

- funcţia de repartiţie: F ( t , θ) = 1 − e −θt , t ≥ 0, θ > 0, unde θ reprezintă MTBF; f ( t , θ) - intensitatea căderilor: λ( t ) = 1 − F ( t , θ) ;

(6.37)

- dispersia: σ2 ≅ 0,463 ⋅ 1/θ. e. Legea Alpha reprezintă tipul de repartiţie care modelează fiabilitatea sculelor aşchietoare în condiţii de exploatare şi de laborator. Principalii indicatori statistici ai modelului Alpha sunt: - funcţia de repartiţie: 1

F ( t , α ,β ) =

∞

e 2πΦ( α ) ∫β / t −1

−z2 / 2

dt =

1 − ( β / t − α) , Φ( α )

unde: Φ( α ) =

1

∫

u

2π −∞

2 e −t / 2 dt ,

iar z = β / u − α.

Pentru aplicaţii practice se poate aproximativă a funcţiei de repartiţie Alpha:

187

6.38) utiliza

forma

~ F ( t , α ,β ) = 1 − Φ ( β / t − α ) ;

- densitatea de probabilitate: ~ f ( t , α ,β ) =

(

β t 2 2π

2 e −( β / t −α ) / 2 , t > 0 ; α, β > 0 ;

)(

)

- dispersia: σ 2 = β 2 / α 4 1 + 8 / α 2 . Valorile parametrului α se aleg din tabele statistice. f. Legea binomială se poate aplica în cazul unui element oarecare ce se defectează după un anumit număr de perioade de utilizare. Dacă se notează cu p probabilitatea defectării şi q = 1 – p probabilitatea evenimentului contrar, la examinarea unui eşantion de “n” elemente identice se pot găsi k elemente defecte şi n - k în stare de funcţionare. Ţinând seama de legea exponenţială, probabilitatea Pk de a găsi k defectări după încercări este: Pk = C nk p k q n−k

(6.39)

µ t = np Media: σ = npq Abaterea standard: g. Legea Poisson se poate aplica în cazul studiului fiabilităţii produselor de bună calitate, situaţie în care probabilitatea defectării (p) este mică. Expresia funcţiei de probabilitate Poisson este: F(k) =

µk −µ e , k!

iar funcţia de probabilitate sub forma generală corespunzătoare numărului x de defectări rezultă: ϕ( x ) =

µ x −µ e x!

Dacă rata defectărilor este constantă µ = λt , atunci:

188

(6.40)

Pk ( t ) =

( λt ) k k!

e − λt ,

iar fiabilitatea reprezintă probabilitatea cu zero defectări (k = 0), λ deci: R(t) = P0(t) = e - t , care este chiar legea exponenţială. h. Legea de repartiţie normală se poate aplica pentru calculul analitic şi practic al uzurii elementelor componente ale unui sistem supus acţiunii unor influenţe exterioare, a condiţiilor de realizare şi exploatare variabile. Expresia funcţiei densităţii de probabilitate în cazul legii normale este: f (T ) =

( )

2 2 1 e − ( t − µ ) / 2σ σ 2π

(6.41)

R(t) 1

f(t)

0,5

0

µt = MTBF

0

t

a)

µt = MTBF

t

b)

λ(t) Figura 6.4. Densitatea de probabilitate (a), fiabilitatea (b) şi rata defectărilor (c) pentru legea normală 0 1

t c)

Funcţia de repartiţie F(t) care exprimă probabilitatea căderii elementului până la momentul t este dată de relaţia: F(t) =

( )

t − ( t − µ ) 2 / 2σ 2 1 e dt σ 2π 0

∫

iar funcţia de fiabilitate este: 189

(6.42)

R( t ) = 1 −

( )

t − ( t − µ ) 2 / 2σ 2 1 e dt σ 2π 0

∫

(6.43)

Rata defectărilor este dată de expresia:

( )

f (t) e − ( t −µ ) / 2σ 2 λ( t ) = = R( t ) σ 2π − t e −( t −µ ) 2 / 2σ 2 dt 2

( )

∫0

(6.44)

Media timpului de bună funcţionare: MTBF = µt. Dispersia : σ2. Pentru legea de repartiţie normală în fig. 6.4 sunt prezentate graficele densităţii de probabilitate (a), fiabilităţii (b) şi ratei defectărilor (c).

6.5. Aspecte fizice ale fiabilităţii elementelor mecanice În timpul existenţei unui element, acesta se comportă diferit în funcţie de natura defectelor specifice etapei în care se află, după cum urmează: - perioada I numită şi etapa infantilă, caracterizată prin defecte precoce; - perioada a II-a (etapa maturităţii), specifică defectelor accidentale; - perioada a III-a (etapa bătrâneţii), caracterizată prin defecte de uzură. Pentru definirea “vieţii utile” a unui element este necesar un studiu experimental al ratei defectărilor în scopul evidenţierii celor trei etape (fig. 6.5). λ(t)

Defecte precoce Defecte accidentale

Defecte de uzură

λn(t) =1/MTBF ETAPA INFANTILĂ

I

ETAPA MATURITĂŢII

ETAPA BĂTRÂNEŢII

II

III

0

t Tp

Tn

Tc

Figura 6.5. Etapele de apariţie a defectelor unui element

190

Curbei din fig. 6.5 denumită şi caracteristica “cadă de baie” îi corespund următoarele durate specifice vieţii unui element: Tp (timpul corespunzător apariţiei defectelor precoce), Tn (durata utilă de viaţă) şi Tc (durata până la uzura totală şi ieşirea din exploatare a elementului). a. În prima etapă (Tp) a defectărilor precoce, rata defectărilor λp(t) prezintă o valoare ridicată cu tendinţa de scădere permanentă. Defectele care apar în această perioadă de început a existenţei elementului fac parte din categoria defectelor “ascunse” de fabricaţie (suduri executate necorespunzător, abateri tehnologice etc.) care se manifestă în momentul funcţionării elementului respectiv. De aceea pentru eliminarea acestor defecte, înaintea livrării produsului la beneficiar, se impune executarea operaţiei de probă de rodaj, respectiv “selecţia sistematică” a elementelor. b. A doua etapă (Tn) corespunzătoare “vieţii utile” a elementului este caracterizată prin defecte accidentale , ceea ce conduce la o rată a defectărilor λn(t) constantă ca urmare a faptului că aceste defecte au aceeaşi probabilitate de a se produce în orice moment. Aceste defecte accidentale nu pot fi evitate, ele fiind bruşte şi totale (catalectice), nefiind precedate de eventuale semne de deteriorare. Cauza apariţiei acestor defecte este suprasolicitarea bruscă sau aleatorie a elementului, când se depăşesc limitele admisibile de rezistenţă ale materialului. c. A treia etapă (Tc) corespunzătoare etapei finale a uzurii elementului se caracterizează printr-o rată a defectărilor λc (t) care creşte rapid ca urmare a intensificării uzurii elementului. Pentru eliminarea defectelor cauzate de uzură se recomandă înlocuirea preventivă a elementului uzat. Ţinând seama de cele trei etape de existenţă a unui element, rata totală a defectărilor este dată de relaţia: λ( t ) = λ p ( t ) + λ n ( t ) + λ c ( t )

(6.45)

iar expresia fiabilităţii în acest caz este: R( t ) = e

− ∫0 λ ( t ) dt t

=e

[

]

− ∫0 λ p ( t ) + λ n ( t ) + λ c ( t ) dt t

191

= R p ( t ) Rn ( t ) Rc ( t )

(6.46)

unde Rp(t), Rn(t) şi Rc(t) reprezintă fiabilităţile corespunzătoare defectelor precoce, accidentale şi de uzură specifice celor trei etape analizate. Forma caracteristicii ratei defectărilor este aceeaşi, în general, pentru toate elementele, dar valoarea duratelor specifice fiecărei etape diferă de la un element la altul. În cazul sistemelor mecanice uzura reprezintă procesul complex de scădere a rezistenţei la solicitări care conduc la apariţia defectelor. Viteza de uzură depinde de următorii factori independenţi: caracteristicile de calitate ale elementelor şi caracteristicile regimului de funcţionare. La o acţiune externă nealeatoare variabilă, se poate considera că viteza de uzură este o funcţie aleatoare de sarcină B(x), iar elementele de acelaşi tip dau curba b(x) apropiată ca formă. În acest caz realizările funcţiei B(x) au o formă caracteristică, adică funcţia este semialeatoare. Pentru regimul aleatorde funcţionare al elementului şi reacţia lui aleatoare asupra regimului de funcţionare se introduce noţiunea de funcţie aleatoare de argument aleator. Dacă una din sarcini are o acţiune predominantă asupra uzurii elementului, viteza de uzură B este o funcţie semialeatoare de sarcină aleatoare X de forma: B = Φ( X )

(6.47)

În general sarcina aleatoare scalară se poate reprezenta sub forma: X = x0 + ∆X , unde: x0 reprezintă sarcina nealeatoare standard; ∆X – abaterea aleatoare a sarcinii de la valoarea standard x0. Prin descompunerea funcţiei b = ϕ (x) în serie Taylor în jurul punctului x0 şi păstrarea primilor doi termeni rezultă: b = ϕ( x ) ≈ b0 + u∆x

(6.48)

unde: u = [ dϕ( x ) / dx] pentru x = x0 ; ∆x = x – x0 , iar b0 este viteza de variaţie a parametrului determinat când x = x0. Asemănător, în cazul mărimilor aleatoare se poate scrie: B ≅ B0 + U∆X

în care U = ( dΦ / dx ) x0 reprezintă sensibilitatea la sarcină.

192

(6.49)

În cazul sarcinilor nealeatoare vectoriale, viteza de uzură este o funcţie semialeatorie vectorială de vectorul sarcinii: B = ( X1 , X 2 ,...., X n )

(6.50)

Pentru această situaţie, vectorul sarcinii aleatoare devine: B ≅ B0 =

n

 ∂Φ 

∑  ∂xk 

k =1

⋅ ∆X k

(6.51)

x0 k

unde: B0 reprezintă viteza de uzură în condiţiile standard, când toate componentele sarcinii x0, …, x0n sunt mărimi nealeatoare standard; ∆Xk – valorile abaterilor componentelor sarcinii de la valorile standard x0k când k = 0, 1, …, n.  ∂Φ 

Dacă se notează U k =  ∂x  , atunci se poate scrie că:  k x 0k

B ≅ B0 +

n

∑U k ∆X k

(6.52)

k =1

Din punct de vedere al variaţiei uzurii în timp, una din curbele tipice de uzură este cea redată în figura 6.6. În practică proprietăţile elementelor mecanice, sub aspectul uzurii, sunt apropiate de cele liniare. Ca urmare pentru descrierea proceselor de uzură este indicată utilizarea proceselor aleatoare liniare, care constituie un model destul de comod pentru aceste studii. În cazul liniarizării procesului de nestaţionară, notată cu H(t) se poate aleatoare liniară: H ( t ) = A + Bt

u(t)

I

II

III

0

t

Figura 6.6. Evoluţia uzurii în timp

uzură, funcţia aleatoare aproxima printr-o funcţie (6.53)

în care: A reprezintă valoarea iniţială; B – viteza de variaţie a parametrului determinat. Media funcţiei aleatoare liniare H(t) este: 193

mu ( t ) = m0 + mbt

(6.54)

unde m0, mb sunt mediile valorii iniţiale şi a vitezei de variaţie a parametrului determinat. Funcţia de corelaţie a funcţiei aleatoare liniare este:

( )

( )

K u t ,t , = Da + t + t , K ab + tt ,Db

(6.55)

unde Da, Db reprezintă dispersiile valorii iniţiale A şi a vitezei B de variaţie a parametrului determinat; Kab este momentul de legătură a acestor mărimi aleatoare. Dispersia funcţiei aleatoare liniare se obţine dacă în relaţia (6.55) se consideră t = t′ şi anume: Dn = Da + 2tK ab + t 2 Db

(6.56)

Pentru aplicaţii, reprezentarea funcţiilor aleatoare liniare (fig. 6.7) se poate face sub formă de evantai (a) sau uniformă (b). H(t) P

t0

u0

0

t a)

H m0 ur

0

tr

t

b) Figura 6.7. Reprezentarea funcţiilor aleatoare: în evantai (a) şi uniformă (b)

194

d. Funcţia aleatoare liniară în evantai (fig. 6.7, a) are pentru toate realizările un punct aleator comun P – polul (u0, t0), iar poziţia fiecărei realizări depinde de o singură mărime aleatoare şi anume viteza B de variaţie a parametrului H. Ca urmare, funcţia aleatoare în evantai se poate scrie astfel: H ( t ) = u0 + ( t − t0 ) B

(6.57)

m0 ( t ) = u0 + ( t − t0 ) mb

(6.58)

iar media devine:

şi funcţia de corelaţie:

(

)

Ku ( t ) = ( t − t0 ) t , − t0 Db

Abaterea medie pătratică σu ( t ) = Du ( t )

(6.59) se obţine dacă t = t′ :

σu ( t ) = ( t − t 0 ) σb ,

în care σb = Db este abaterea medie pătratică a vitezei de variaţie a parametrului determinat. e. Funcţia aleatoare liniară uniformă (fig. 6.7, b). Acesteia îi este caracteristică o viteză nealeatoare a variaţiei parametrului determinat şi prin urmare dispersia este constantă Da = σa2 = ct, mărimea aleatoare fiind ordonata iniţială A a dreptei H ( t ) = A + bt

(6.60)

Mediile mărimilor aleatoare corespunzătoare dreptelor sunt: uk = M [ H k ] ; tk = M [Tk ] ,

iar relaţia dintre dispersii este: Duk =b2Dtk . Într-o secţiune K, mărimile aleatoare Hk şi Tk sunt în relaţia: H k − uk = b[Tk − tk ]

195

(6.61)

Deoarece uzura elementului este considerată ca un proces aleator se apreciază că atâta timp cât mărimea uzurii este situată într-un domeniu oarecare prescris, elementul este într-o stare corespunzătoare, de funcţionare. În cazul depăşirii limitei domeniului de lucru se consideră că apare defecţiunea elementului, înţelegându-se prin limita domeniului de lucru o mărime nealeatorie, o mărime aleatoare (vector aleator) sau un proces aleator. H(t) ω fi+1(u)

fω(u)

mu(t) fi(u) m0 f0(u) ∆ti 0

ti

ti+1

tω

t

Figura 6.8. Reprezentarea densităţii distribuţiilor valorilor parametrului aleator pentru diferite valori ale timpului de funcţionare

Dacă se presupune că elementul este în bună stare de funcţionare, când valorile uzurii sunt mai mici decât valoarea limită ω, atunci pentru fiecare moment ti, probabilitatea ca elementul să fie în stare de nefuncţionare este: S ωi =

∞

∫ω fi ( u ) du

(6.62)

unde fi(u) reprezintă densitatea distribuţiei valorilor parametrului determinat în secţiunea i (fig. 8). Deoarece pentru un caz general din domeniul elementelor mecanice funcţia aleatoare liniară H(t) este distribuită normal se poate scrie: S ωi =

∞

∫ω

 (ω − m )2  1 ui exp − du 2 2πσui 2 σ ui  

196

(6.63)

în care mui, σui sunt media şi, respectiv abaterea medie pătratică a valorilor parametrului determinat în momentul t. Dacă se notează λi = ( ω − mui ) / σui relaţia (6.63) devine: S ωi = 1 / 2 − Φ ( λ i )

(6.64)

unde Φ(λ) este funcţia Gauss – Laplace normată. Probabilitatea ca elementul să fie în stare de funcţionare este G = 1 – S, respectiv la momentul ti : Gωi = 1 − Sωi

(6.65)

În cazul procesului aleator liniar de variaţie a uzurii, densitatea distribuţiei f(t) a timpului fără defecţiuni este: f ( t ) t =ti = dS / dt t =ti = −dG / dt t =ti

(6.66)

Figura 6.9. f1(ν) f2 (ρ) f1(ν) f2 (ρ)

f1(ν) f2 (ρ) 0

dν

ν1⋅ρ

V1 Reprezentarea funcţiilor de repartiţie ale solicitărilor aplicate f(ν) şi ale rezistenţei la solicitări f(ρ)

În fig. 6.8 probabilităţii Sωi ca elementele să fie în stare de defect la limita ω îi corespunde aria haşurată de sub curba distribuşiei fω(u), a cărei creştere este proporţională cu probabilitatea defecţiunii elementului în intervalul (ti+1, tω). În cazul sistemelor mecanice fiabilitatea definită de solicitări se poate estima prin luarea în consideraţie a intersecţiei

197

curbelor de repartiţie ale solicitărilor aplicate ν şi ale rezistenţei la solicitări ρ. Pentru cazul general se pot considera funcţiile de repartiţie ale mărimilor menţionate, cu reprezentarea din fig. 6.9. Probabilitatea unei solicitări aplicate este egală cu aria elementului diferenţial haşurat, adică: P( ν1 − dν / 2 ≤ ν1 + dν / 2) = f1( ν1 ) dν = dPν1

(6.67)

iar probabilitatea ca rezistenţa la solicitări să fie mai mare decât solicitarea aplicată ν1 este: P( ρ∠ν1 ) =

∞

f 2 ( ρ) dρ = Pρ / ν1

∫ρ=ν

1

(6.68)

unde Pρ / ν1 este probabilitatea lui ρ condiţionată de valoarea lui ν1. Dacă se consideră două evenimente E1 = ν1 şi E2 = ρ > ν1 , fiabilitatea intrinsecă relativă la probabilitatea unei solicitări ν1 va fi dată de intersecţia acestor evenimente, respectiv: dR0 = P ( E1 ∩ E2 ) = dPν1 dPρ / ν1

(6.69)

Fiabilitatea este egală cu probabilitatea ca rezistenţa la solicitări ρ să fie superioară tuturor valorilor posibile ν: R0 =

+∞

∫−∞

dPν1 dPρ / ν1 =

 +∞  f1( ν )  f 2 ( ρ) dρdν −∞ ν 

∫

+∞

∫

(6.70)

În ipoteza că se indică o anumită rezistenţă la solicitări ρ, probabilitatea ca solicitarea aplicată ν să fie inferioară este:  ρ  dR0 = f 2 ( ρ )  f1( ν ) dν  dρ  −∞ 

∫

(6.71)

iar fiabilitatea corespunzătoare devine: R0 =

∞

∫0

dR0 =

 ρ  f 2 ( ρ)  f1( ν ) dν dρ −∞ − ∞  

∫

+∞

∫

198

(6.72)

6.6. Fiabilitatea sistemelor mecanice Dacă elementul sau sistemul este supus mai multor tipuri de solicitări, în acest caz se ia în consideraţie combinarea probabilistică a acestora. De aceea o importanţă deosebită din punct de vedere al fiabilităţii o reprezintă structura sistemului considerat. Astfel, din punct de vedere al structurii, sistemele pot fi: cu structură în serie, paralel, serie – paralel, paralel – serie şi oarecare. a. Fiabilitatea sistemelor cu structură în serie. Se consideră că din punct de vedere al fiabilităţii un sistem “S” format din “n” componente are o structură serie dacă funcţionarea sistemului constă din funcţionarea celor “n” componente şi dacă defectarea oricărui component atrage după sine defectarea sistemului. Pentru această situaţie “schema logică de fiabilitate a sistemului” este cea reprezentată în fig. 6.10.

Elementul 1

λ1

Elementul 2

Elementul n

λ2

λn

Figura 10. Schema logică de fiabilitate a sistemului cu structură “serie”

Dacă se notează cu E evenimentul care constă din funcţionarea sistemului, iar cu E1, E2, …, En evenimentele care reprezintă funcţionarea componentelor, pentru cazul de structură serie se scrie: E=

n

∏ Ei

(6.73)

i =1

iar probabilitatea evenimentului E este: P( E ) =

n

∏ P( Ei ) i =1

Fiabilitatea sistemului este dată de relaţia:

199

(6.74)

Rs = R1R2 ...Rn =

n

∏ Ri

(6.75)

i =1

Dacă componentele sistemului au ratele defectărilor λ1, λ2, …, λn, rezultă: Rs ( t ) =

n

n

∏ e −λ t = e i

− ∑ λit i =1

= e −λ s t

(6.76)

i =1

unde: λs = λ1 + λ2 + …+λn reprezintă rata defectărilor sistemului. În cazul elementelor identice λ1 = λ2 = …= λn , fiabilitatea sistemului este: Rs ( t ) = e −λ s t = e − n⋅λ⋅t ≅ R n ( t )

(6.77)

iar rata defectărilor devine: λs = nλ. Pentru elemente componente diferite, media timpului de bună funcţionare a sistemului (MTBF) este: MTBF =

∞ −λ t e s dt 0

∫

= 1 / λs = 1 /

∑ λi

(6.78)

iar pentru componente identice este: MTBF = 1 / ( nλ )

(6.79)

b. Fiabilitatea sistemelor cu structură în paralel. Se consideră că din punct de vedere al fiabilităţii, un sistem “S” format din “n” componente are o structură în paralel, dacă defectarea unui element nu conduce la defectarea sistemului, caz în care funcţionarea este asigurată până la defectarea ultimului component. În acest caz schema logică a fiabilităţii este cea redată în fig. 6.11. Dacă se consideră evenimentul E care constă din buna funcţionare a sistemului şi E1 buna funcţionare a componentului de ordinul 1, rezultă conform definiţiei evenimentului contrar: E=

n

∏ Ei i =1

cu probabilitatea respectivă: 200

(6.80)

Elementul 1

P( E ) =

λ1

n

∏ P( Ei ) i =1

(6.81)

Elementul 2

unde evenimentele E şi E formează un sistem complet de evenimente adică:

λ2 λn

( )

P( E ) + P E = 1

Elementul 3

(6.82) Figura 6.11. Schema logică de fiabilitate a sistemului cu structură “paralel”

Notând cu Ri= P(Ei) fiabilitatea componentului Ei , atunci pentru structura în paralel, fiabilitatea sistemului este:

Rs = 1 −

n

∏

P ( Ei ) = 1 −

i =1

n

n

i =1

i =1

∏ [1 − P( Ei ) ] = 1 − ∏ (1 − Ri )

(6.83)

De exemplu, pentru un sistem format din două componente, cu structura în paralel, fiabilitatea elementelor este R 1 = e −λ 1 t , R2 = e −λ 2t , iar sistemul va avea fiabilitatea:

(

)(

)

Rs = 1 − (1 − R1 )(1 − R2 ) = 1 − 1 − e −λ1t 1 − e −λ 2t = e −λ1t + e −λ 2t − e −( λ1 + λ 2 ) t

iar media timpului de bună funcţionare a sistemului este:

MTBF =

∞

∫0

Rs dt =

[

∞ −λ t e 1 0

∫

]

+ e − λ 2t − e −( λ1 + λ 2 ) t dt =

1 1 1 + − λ1 λ 2 λ1 + λ 2

Dacă λ1 = λ2 = λ, atunci MTBF = 3/2λ, deci media timpului de bună funcţionare a sistemului este mai mare decât cea a componentelor. Pentru sistemul S format din “n” elemente în paralel se poate scrie că:

201

(

Rs = 1 − 1 − e −λt

iar

MTBF =

∞

)n

(6.84)

(

)

− λt n  1 − 1 − e dt 0  

∫

(6.85) λ

λ

Prin efectuarea schimbării de variabilă: 1 – e- t = u; λe- tdt = du, se obţine: MTBF =

1 − u2 1 11 − u 2 du = du 0 λ (1 − u ) λ 0 1− u 1

∫

∫

(6.86)

Considerând că:

(

)

1 − u n = (1 − u ) u n −1 + u n − 2 + ... + 1 , se obţine în final: MTBF =

n

1 1 1 1 1 1 + + ... +  =  λ n n −1 1 λ i =1 i

∑

(6.87)

prin care se confirmă faptul că fiabilitatea unui sistem cu elementele componente în paralel este mai mare decât fiabilitatea oricărui element. c. Fiabilitatea sistemelor serie – paralel. Pentru acest caz se poate considera schema logică a fiabilităţii, care conţine ”n” elemente în serie de “m” în paralel. Fiabilitatea unei ramuri în serie este: Rj =

n

∏ R ji

(6.88)

i =1

iar fiabilitatea sistemului va fi:   n  1 −  Rs = 1 − 1− Rj =1− R ji    j =1 j =1   i =1  m

∏(

)

m

∏

∏

(6.89)

d. Fiabilitatea sistemului paralel – serie. În acest caz schema logică a fiabilităţii este formată din “n” grupe de “m” elemente în paralel. Fiabilitatea unui grup în paralel este:

202

Ri = 1 −

m

∏ (1 − Rij )

(6.90)

j =1

iar fiabilitatea sistemului: Rs =

n

∏ i =1

Ri =

n  1 − 1 − Rij  i =1  j =1 n

∏

∏(



)

(6.91)



e. Fiabilitatea sistemelor oarecare. Pentru sistemele la care asocierile prezentate mai înainte nu pot fi aplicate, determinarea fiabilităţii acestora ester mai complicată. În acest caz se aplică diferite metode de rezolvare bazate pe: scheme logice, grafuri de fluenţă sau teorema Bayes, în special în domeniul fiabilităţii circuitelor electronice.

6.7. Determinarea fiabilităţii elementelor şi sistemelor Fiabilitatea sistemelor poate fi determinată în următoarele moduri: previzional, prin încercări de laborator şi pe baza datelor obţinute din exploatare. a. Calculul previzional al fiabilităţii presupune utilizarea tabelelor cu date care reprezintă durata de viaţă sau rata defectărilor elementelor componente. Această metodă de calcul are la bază legea de repartiţie exponenţială şi este destul de simplă de aplicat. Astfel din tabele se află valorile parametrului λ0 corespunzătoare solicitărilor normale, iar pentru alte solicitări se aplică un coeficient de corecţie K, în aşa fel ca valoarea λ să fie: λ = Kλ 0

(6.92)

iar indicatorul MTBF = 1/λ. Deoarece în condiţii reale de exploatare sistemul este supus unui complex de solicitări, coeficientul de corecţie K este: K = K s K m K c Kt

(6.93)

unde Ks este corecţia datorită suprasolicitărilor; Km – corecţia de mediu; Kc – corecţia impusă de particularităţile constructive şi de 203

execuţie; Kt – corecţia impusă de momentul pentru care se determină fiabilitatea. Pentru determinarea coeficientului Ks este necesar să se calculeze nivelul solicitărilor reale S în raport cu cele normale S0, adică: K s = ( S / S0 ) α

(6.94)

unde factorul α se determină experimental. Dacă temperatura de funcţionare (de regim) τr diferă de cea prescrisă τ0, atunci: K s = ( S / S0 ) α⋅ b τ r − τ 0

(6.95)

unde α şi b se pot obţine experimental. Valorile celorlalţi coeficienţi de corecţie se află în tabele pentru diferite condiţii de exploatare. b. Determinarea fiabilităţii experimentale. Încercările experimentale pentru determinarea fiabilităţii sistemelor sunt cele mai edificatoare, prezentând unele avantaje şi dezavantaje: - avantaje: omogenitatea condiţiilor de încercare; urmărirea unitară a întregului lot încercat; nivelul solicitărilor poate fi ales convenabil scopului propus; nivelul bine determinat pentru solicitări; durata încercărilor cunoscută; analiza cauzelor defectelor mai eficientă etc. - dezavantaje: standurile de încercare sunt special realizate şi deosebit de costisitoare; necesită spaţii special amenajate; durata mare a încercărilor; necesită surse de energie importante; solicitările sunt convenţionale; necesită personal special calificat pentru pregătirea şi urmărirea încercărilor etc. De modul cum se organizează şi se desfăşoară programul experimental depinde ridicarea performanţelor şi calitatea produselor analizate. În practica încercărilor de laborator se cunosc următoarele tipuri: 1) încercările determinative realizate în scopul determinării fiabilităţii sau a parametrilor legilor de repartiţie; 2) încercările de control efectuate în scopul verificării încadrării fiabilităţii unui lot experimental în limitele prescrise. Încercările de laborator se pot efectua în condiţii normale (la parametrii normali) sau în condiţii de suprasolicitare, deci încercări accelerate. 204

Loturile (eşantioanele) încercate sunt caracterizate de parametri: volumul eşantionului “n”, numărul căderilor “r” şi durata încercării “T”. Durata cumulată de încercare (de funcţionare) este: S ( n ,r ,T ) =

r

∑ ti + ( n − r )T

(6.96)

i =1

unde ti reprezintă duratele elementelor care s-au defectat. În condiţii de experimentare de laborator există patru tipuri de încercări. - Încercările cu eşantion epuizat la care experimentările durează până la defectarea tuturor elementelor eşantionului, fiind caracterizate printr-o durată mare. În acest caz timpul cumulat de încercare este: S=

n

∑ ti

(6.97)

i =1

- Încercările cenzurate presupun oprirea încercărilor când se ajunge la un anumit număr de defecte “r” dinainte stabilit. Acest tip de încercări poate fi “fără înlocuire” sau “cu înlocuire” după cum la cădere produsul nu se înlocuieşte sau se înlocuieşte cu altul mai bun (adică se efectuează sau nu reparaţii). Duratele cumulate ale încercărilor consumate sunt: - fără înlocuire: S=

r

∑ ti + t ( n − 1)tr

(6.98)

i =1

- cu înlocuire: S = t1 + t2 + ... + tr + ( tr − t1 ) + ( tr − t2 ) + ... + ( tr − tr −1 ) + ( n − r ) tr = ntr (6.99)

- Încercările trunchiate presupun stabilirea prealabilă a duratei de încercare la o valoare T, după care încercarea se opreşte indiferent de numărul defectărilor, care, pe intervalul (0, T), este aleator. Încercările trunchiate pot fi fără înlocuire (fără restabilire) şi cu înlocuire (cu restabilire). Pentru ambele variante, durata cumulată de încercare se stabileşte cu relaţia: S = nT

(6.100) 205

- Încercările accelerate au ca scop diminuarea dificultăţilor privind durata mare a încercărilor în regim de exploatare normală. Prin aceste tipuri de încercări se obţin informaţii cu privire la fiabilitatea produsului într-un timp mult mai mic decât cel de garanţie. Reducerea duratei de încercare constă în mărirea solicitărilor aplicate (τ), fără modificarea modelului fizic al solicitărilor, stabilindu-se în final relaţii funcţionale între intensitatea de defectare λ, timp şi solicitarea aplicată. Încercările accelerate se realizează în condiţiile cunoaşterii echivalenţei dintre acestea şi încercările normale. Astfel, dacă se consideră două nivele de solicitări, N (normale) şi F (forţate), atunci pentru un timp t, există inegalitatea fiabilităţilor corespunzătoare, respectiv RN(t) > RF(t) sau F>N. Presupunând condiţia postulatului fiabilităţilor egale, rezultă: RN ( t ) = RF ( t )

(6.101)

unde dependenţa funcţională dintre t şi τ este de forma t = f(τ), care reprezintă “funcţia de acceleraţie” a echivalenţei dintre cele două forme de încercări (accelerate şi normale). O deosebită importanţă prezintă nivelul parametrilor de solicitare, fapt pentru care încercările accelerate pot fi în regim normal şi în regim forţat. În cazul regimului normal solicitările aplicate nu depăşesc limitele prevăzute în norma internă a produsului, iar în cazul regimului forţat aceste limite pot fi depăşite până la o valoare maximă.

206

CAPITOLUL 7 MENTENABILITATEA ŞI DISPONIBILITATEA SISTEMELOR Obiectivele capitolului • Definirea conceptelor de mentenabilitate, mentenanţă şi disponibilitate şi a relaţiilor dintre acestea; • Prezentarea metodelor de determinare a periodicităţii optimale de mentenanţă preventivă.

7.1. Generalităţi şi definiţii Mentenabilitatea, reprezintă aptitudinea unui sistem (produs, dispozitiv etc.), în condiţii date de construcţie şi de utilizare, de a fi menţinut sau restabilit, după defecţiuni manifestate sau previzibile, în starea de a-şi îndeplini funcţia specificată, atunci când mentenanţa (întreţinerea, corecţia, depanarea etc.) se efectuează în condiţii precizate, cu procedee şi remedii prescrise. După caz, cantitativ, mentenabilitatea poate fi exprimată printr-unul sau mai mulţi indicatori de mentenabilitate, cum sunt: distribuţia discretă a probabilităţilor de restabilire, media timpilor de restabilire (repunere în funcţie) etc. Mentenanţa este ansamblul tuturor acţiunilor tehnicoorganizatorice efectuate în scopul menţinerii sau restabilirii unui sistem (produs, dispozitiv etc.) în starea de a-şi îndeplini funcţia specificată. Ea poate fi de două feluri: 1) preventivă, când mentenanţa se efectuează la intervale de timp predeterminate, în scopul reducerii probabilităţii de defectare sau degradării performanţelor unui sistem (produs, dispozitiv etc.); 2) corectivă, când mentenanţa se efectuează după apariţia unei defectări în scopul restabilirii sistemului în starea de a-şi îndeplini funcţia specificată. După cum rezultă, mentenabilitatea este o însuşire a sistemelor (produselor) şi se referă la perioada de exploatare propriu-zisă a unui sistem, respectiv la modul de exploatare şi menţinerea acestuia în stare de funcţionare, în strânsă conexiune cu fiabilitatea.

207

Mentenabilitatea se exprimă prin funcţia de mentenabilitate care face legătura dintre aspectul probabilistic şi cel funcţional: M ( t r ) = Prob ( t r ≤ Tr )

(7.1)

unde tr este timpul de restabilire, Tr este o limită impusă duratei de restabilire, iar M(tr) este funcţia de mentenabilitate. Dacă se ia în considerare mărimea µ(tr) rata (intensitatea) reparaţiei, atunci funcţia de mentenabilitate (de reparare în timp) este:  tr  M ( t r ) = 1 − exp − µ( t r ) dt r   0 

∫

(7.2)

Similar cu timpul mediu de funcţionare fără defecţiuni MTBF, în cazul mentenabilităţii se determină media timpilor de reparare (restabilire) – MTR. Pentru un calcul de prognoză (la proiectare), fie: n – numărul de elemente componente de acelaşi tip; λ - rata de defectare a acestora; ni⋅λ i – numărul mediu orar de defecte pentru grupul de elemente ni ale echipamentului; t’i – timpul mediu apreciat pentru înlăturarea defectării unei componente din grupul ni. Atunci, valoarea previzională a MTR este:

∑ (nλt' )i k

MTR =

n1λ1t1'

+ .... + nk λ k t 'k

n1λ1 + ... + nk λ k

= i =1 k

∑ ( nλ ) i

(7.3)

i =1

pentru un echipament alcătuit din k grupe distincte de elemente componente, cu fiabilitate cunoscută. În cazul unui echipament, sau pe bază de observaţie în exploatare, de-a lungul unei perioade de timp se constată un şir de timpi observaţi ti , destinaţi unui număr r de acţiuni de mentenanţă. În acest caz, valoarea observată este: ∧

∧

∧

t ' + t ' + .... + t 'r MTR = 1 2 = r ∧

r ∧ t i' i =1

∑ r

reprezentând estimaţia punctuală a indicatorului MTR.

208

(7.4)

Admiţând că repartiţia timpilor de reparaţie tr (sau t’) urmează o lege exponenţial negativă, atunci: µ( t r ) = const. = µ şi µ = 1/MTR

(7.5)

iar relaţia pentru funcţia de mentenabilitate devine: M ( t r ) = 1 − exp(1 − t r / MTR ) = 1 − exp( - µ ⋅ t r )

(7.6)

adică se obţine expresia probabilităţii repunerii în funcţiunii, în timpul tr, a unui echipament, care prezintă media timpilor de reparaţie egală cu MTR (sau rata reparaţiei µ). Un concept general, care înglobează atât fiabilitatea, cât şi mentenabilitatea unui sistem, este disponibilitatea. Disponibilitatea reprezintă aptitudinea unui dispozitiv, sub aspectele combinate de fiabilitate, mentenabilitate şi de organizare a acţiunilor de mentenanţă, de a-şi îndeplini funcţia specificată la un moment dat, sau într-un interval de timp dat. Disponibilitatea este, de asemenea, exprimată cantitativ prin indicatorul de disponibilitate, reprezentând fie probabilitatea ca dispozitivul sa-şi îndeplinească funcţia la un moment dat, fie probabilitatea aceleiaşi cerinţe raportată la un interval de timp: A( t ) = Prob ( t > Tr )

(7.7)

unde Tr este o limită dată pentru ca produsul să se afle în stare de funcţionare, la cerere. Ţinând seama atât de fiabilitate, cât şi de mentenabilitate: A( t ) = R( t ) + F ( t ) ⋅ M ( t r )

(7.8)

Admiţând distribuţia exponenţială atât a timpilor de funcţionare, cât şi a timpilor de restabilire, se obişnuieşte a se utiliza indicatorul denumit coeficient de disponibilitate: KA =

MTBF µ = MTBF + MTR λ + µ

(7.9)

care reprezintă o valoare constantă, independentă de timp, în condiţiile în care indicatorii λ şi µ sunt constanţi, dacă durata observaţiilor este suficient de lungă, coeficientul KA reprezentând deci proporţia timpului activ. Ca urmare a acţiunilor de mentenanţă, rezultă că fiabilitatea sistemului rămâne la o valoare 209

ridicată şi constantă în timp, în loc ca aceasta să scadă, după o anumită lege. În mod similar se definesc: - coeficientul de indisponibilitate, sau proporţia timpului inactiv: K IN =

MTR MTBF + MTR

(7.10)

- coeficientul (proporţia) de utilizare: KU =

MTBF TE

(7.11)

unde TE este timpul calendaristic de exploatare, incluzând timpii de utilizare efectivă a echipamentului, timpii pentru acţiunile de mentenanţă şi timpii de stagnare (timpii de neutilizare efectivă a echipamentului în stare de funcţionare, plus timpii de neutilizare din deficienţe organizatorice). În acest fel, orice produs este caracterizat prin: - performanţe tehnice; - performanţe economice; - performanţe de disponibilitate (incluzând indicatorii de fiabilitate, de mentenabilitate şi descrierea acţiunilor de mentenanţă, în cazul unei politici date, cum şi a suportului mentenanţei). Din aceste definiţii, rezultă următoarele: - a asigura şi garanta disponibilitatea sistemelor este de mai multă vreme o preocupare majoră în multe ţări, conducând la elaborarea şi aplicarea de noi metode, care să asigure realizarea acestui scop; - a reduce numărul de defectări şi importanţa acestora constituie domeniul fiabilităţii; - a reduce durata lucrărilor de mentenanţă, costul lor şi a fi siguri ca acestea se realizează cu succes, cu mijloacele specificate de mentenanţă (suportul mentenanţei) constituie domeniul mentenabilităţii. În aprecierea cantitativă a mentenabilităţii, şi în consecinţă a disponibilităţii unui sistem, se va ţine seama că durata de reparaţii (restabilire) este distribuită statistic. De aceea, mentenabilitatea se exprimă printr-o probabilitate.

210

Relaţiile dintre diferitele concepte rezultă din fig.7.1, iar conceptul de mentenabilitate din fig.7.2.

Acceptare

Disponibilitate

Mentenabilitate

Fiabilitate

Cost Mentenanţă

MTR

MTBF

Suport Organizare Figura 7.1. Relaţii între diferitele concepte utilizate

Probabilitate

Stare de funcţionare

MENTENABILITATE

Proceduri de mentenanţă

Limita de timp Condiţii de mentenanţă

Figura 7.2. Conceptul de mentenabilitate

Aptitudinea sistemului de a fi repus în stare de funcţionare este măsurată şi prin durata operaţiilor de mentenanţă. Este necesar însă a face distincţie între:

211

- duratele de reparaţie efectivă, reale (mentenabilitate intrinsecă) fig. 7.3. şi - duratele inerente suportului logistic de mentenanţă, care conţin şi timpii de aşteptare a personalului, de material etc.; acestea nu caracterizează aptitudinile produsului, ci servesc la stabilirea coeficientului de utilizare a unui sistem (produs, echipament etc.), cu includerea tuturor factorilor obiectivi şi subiectivi, ce conduc la acesta. În acest sens, se poate defini coeficientul de utilizare ca raportul dintre durata folosirii (funcţionării) efective, în bune condiţii, a unui sistem (echipament etc.) şi timpul calendaristic considerat. Mentenabilitatea reprezintă o concepţie, la care se adaugă mentenanţa, precum şi suportul mentenanţei (sau logistica). Prin suportul mentenanţei se înţelege asigurarea bazei materiale a acţiunilor de mentenanţă: piese de schimb, materiale SDV-uri, caiete de mentenanţă, personal calificat etc.

Corectiv Durata de reparaţie

Mentenabilitatea intrinsecă

Preventiv Durata imobilizării

Durata organizării Durata piese

Mentenabilitate operaţională

Durata inerentă mentenanţei Durata materiale Durata personal

Figura 7.3. Mentenabilitatea intrinsecă şi mentenabilitatea operaţională

212

Interesul unui studiu de mentenabilitate şi obiectivele urmărite sunt expuse în fig. 7.4. Exigenţe

Mentenanţă

Disponibilitate

Proiect

Suport Organizare

OBIECTIVELE MENTENABILITĂŢII

STUDIUL ACŢIUNILOR

Disponibilitate

Fiabilitate şi securitate

Cost

Politica de mentenanţă

Figura 7.4. Obiectivele mentenabilităţii

Rezultă că principalele obiective ale mentenabilităţii sunt: - reducerea timpului de indisponibilitate al sistemului, prin scurtarea duratei acţiunilor de mentenanţă; - studierea politicilor de mentenanţă pentru a determina o politică optimă; - reducerea costurilor de mentenanţă; - creşterea fiabilităţii securităţii sistemului, pentru a determina o mentenabilitate şi deci o disponibilitate corespunzătoare. În tabelul 7.1. sunt prezentate metode moderne de mentenanţă, iar în tab. 7.2. metodele de verificare a mentenabilităţii. Tabelul 7.1. Metode moderne de mentenanţă TARAN - “Test and Replace As Necessary” (Program de control şi de înlocuire după încercare CRP - “Controlled Reliability Program” (Program de fiabilitate controlată) TERP - “ Turbine Engine Reliability Program” (Program de fiabilitatea reactorilor) RCOH - “ Reliability Controlled Overhaul” (Program de revizie cu fiabilitate

213

controlată” CREEP - “Component Reliability Engineering Evaluation (Evaluarea tehnică a fiabilităţii componentelor)

Tabelul 7.1. (continuare) TARAN

Domenii de aplicare (familie de echipamente)

Scopul programului

Metode de supraveghere şi analiză

Metode de exploatare

Participanţi

Accesorii susceptibile de o limită de funcţionare, de un potenţial Echipamente electronice pentru care vizitele periodice sunt nefaste sau inutile Reactori Accesorii hidraulice Echipamente (circuite) de condiţionare Este necesar să se fixeze un potenţial, o limită de funcţionare (l.f.) ? Pentru echipamentele fără l.f. trebuie să se întreprindă o cercetare ulterioară de fiabilitate? “Dimensionarea” l.f. pe elementele cele mai rezistente Control cu studiu statistic al anomaliilor Control pe eşantioane şi martori (încercări şi inspecţie) Control trimestrial pe eşantioane (performanţe) Control al performanţelor înainte de vizitare (întreţinere majoră) Analiza globală trimestrială a intervenţiilor neprogramate Analiză a evoluţiei performanţelor Studiul organelor cel mai puţin rezistente Servicii oficiale Birouri de studii Servicii statistice de fiabilitate Ateliere de revizie şi întreţinere, service

CRP

TERP

RCOH

CREEP

X

X X X X

X X

X X X

X

X

X X

X

X

X

X

X

X X

X

X

X

X X X

X X X

X X X

X X X

X

X

X

X

214

X

X X X X

Tabelul 7.2. Metode de verificare a mentenabilităţii

Metode de verificare calitativă

Metode de verificare cantitativă

Examenul critic al proiectului Examinarea critică a informaţiilor obţinute din încercări Studiul facilităţii mentenanţei (accesibilitate, testabilitate etc.) Analiza şi examinarea critică a procedurilor de mentenanţă Examinarea critică a experienţei din exploatare Previziunea mentenabilităţii Verificarea prin încercări Verificarea pe baza datelor din exploatare

Verificare prin analiză şi examen critic X

Verificare prin analiza proiectului şi experimentări

Verificare prin încercări de simulare

X

X

X

Verificare prin urmărirea în exploatare

X

X

X

X X

X X

X X

7.2. Determinarea periodicităţii optimale de mentenanţă preventivă Una in problemele economice, care pot fi rezolvate prin cunoaşterea fiabilităţii operaţionale, este determinarea momentului cel mai avantajos pentru a efectua o mentenanţă preventivă. Aceasta este justificată din considerente economice, când următoarele două condiţii sunt îndeplinite: a) înlocuirea preventivă şi planificată a unui dispozitiv, la date fixate, trebuie să coste mai puţin decât înlocuirile efectuate aleatoriu la defectarea dispozitivului respectiv;

215

b) rata de defectare a dispozitivului programat pentru mentenanţa preventivă trebuie să fie crescătoare (în perioada de uzură). Notaţiile utilizate sunt următoarele: c1 – costul înlocuirii unui dispozitiv în bună stare; c2 – costul unei defectări neaşteptate (c2 > c1); T – perioada când dispozitivul a atins vârsta T şi este înlocuit cu unul nou; f(t) – densitatea de probabilitate; R(t) – funcţia de fiabilitate; m(tr) – timpul mediu între reparaţii. Sunt posibile trei cazuri, respectiv trei politici de mentenanţă, ce se vor prezenta în continuare. Acestea trebuie avute în vedere încă de la proiectarea sistemului (produsului, echipamentului), iar documentaţia tehnică trebuie să conţină de asemenea, pe lângă indicatorii de fiabilitate şi procedura de determinare a lor, indicatorii de mentenabilitate şi procedura respectivă de determinare. 7.2.1. Mentenanţa la date fixe Acest caz a fost pus pentru prima oară într-o problemă de iluminat public, respectiv dacă lămpile de lumină de pe străzi trebuie să fie toate înlocuite periodic la date fixate, sau individual după fiecare defectare. Evident, costul unitar al unei înlocuiri în bloc a tuturor lămpilor este inferior celui unor înlocuiri individuale repetate, însă numărul de lămpi necesare va fi mai mare. În acest prim caz, toate dispozitivele sunt schimbate cu o periodicitate T, oricare ar fi vârsta or. Altfel spus, chiar dacă la momentul (T - ε) un dispozitiv a fost înlocuit individual, la termenul fixat se vor înlocui din nou toate dispozitivele. Se presupun ca fiind înlocuite, deci noi, toate dispozitivele la momentul 0 şi se calculează speranţa matematică (media) costului de înlocuire al unui dispozitiv la momentul T şi la un cost c1. Atunci: T

∫0 F ( t1 ) R( T − t1 )dt1

(7.12)

este probabilitatea de a avea o singură defectare în timpul T, cu costul c1 +c2 ; T

T

∫0 F ( t1 ) dt1 ∫t1 F ( t 2 − t1 ) R( T − t 2 )dt 2 216

(7.13)

este probabilitatea pentru două defectări, cu costul c1 +2c2: T

∫0

F ( t1 )dt1

T

T

F ( t 2 − t1 ) dt 2 F ( t 3 − t 2 ) R( T − t 3 ) dt 3 t1 t2

∫

∫

(7.14)

este probabilitatea pentru 3 defectări, cu costul c1 +3c2 etc. Media costului de înlocuire pentru un dispozitiv este atunci: T T  T  M ( c ) = c1 + c 2  F ( t1 ) R ( T − t1 ) dt1 + 2 F ( t1 ) dt1 F ( t 2 −t 1 ) R( T − t 2 ) dt 2 + ... 0 0 t 1  

∫

∫

∫

(7.15) Un calcul optimist, care presupune că frecvenţa înlocuirilor globale este destul de bine aleasă, pentru ca niciodată să nu existe mai mult de înlocuiri consecutive, dă un cost unitar egal cu: K = c1 + [1 − R ( T ) ] c 2

(7.16)

Aceasta corespunde la un preţ pe unitate de timp şi pe dispozitiv: c + [1 − R( t ) ] c 2 c= 1 T

(7.17)

Problema este de a determina acest cost minim, adică de a găsi valoarea lui T, pentru care derivata expresiei (7.17) devine nulă:

( )

dc c 2Tf ( T ∗ ) − c1 − c 2 + c 2 R T ∗ = =0 dT T ∗2

(7.18)

de unde:

( ) ( )

c +c R T ∗ + Tf T ∗ = 1 2 c2

(7.19)

unde T * este timpul optim de înlocuire. Valoarea lui T * se poate obţine printr-o metodă grafică, fie prin căutarea minimului pornind de relaţia (7.17), conform fig. 5, fie aplicând relaţia (7.19), conform fig.6.

217

În fig. 7.5 unde se prezintă atât curba k = f(T), cât şi elementele sumei, apare o zonă de valabilitate a relaţiei (7.17). Pentru valori ale lui T mai mari decât cele din această zonă, nu se mai poate neglija probabilitatea de a avea 2 defectări în timpul T.

k k

[1- R(t)] c2/T Zona de valabilitate a expresiei (7.17)

c1/T t

0 T*optim

Figura 7.5. Determinarea grafică a lui T* prin relaţia (7.17), în cazul mentenanţei la date fixe. k (c1+c2)/c2

R(t)+Tf(t)

1 R(t)

Tf(T) 0

T*

t

Figura 7.6. Determinarea grafică a lui T* prin relaţia (7.19), în cazul mentenanţei la date fixe

7.2.2. Mentenanţa la vârstă fixă Al doilea caz este caracterizat printr-o supraveghere continuă a vârstei fiecărui element (dispozitiv), astfel încât atunci când acesta atinge vârsta T, să fie înlocuit. În raport cu cazul anterior (7.2.1), diferenţele din punct de vedere economic sunt următoarele: 218

numărul de elemente (dispozitive) schimbate se reduce, deoarece dacă unul se înlocuieşte ca fiind defect, el nu va mai fi înlocuit automat în mod preventiv la o dată fixă (care poate fi şi imediat după remedierea defecţiunii), ci în momentul când împlineşte vârsta T; - vârsta dispozitivelor trebuind să fie cunoscută, acesta implică o organizare specială; - înlocuirile preventive sunt mai costisitoare, deoarece ele nu se referă decât la un singur dispozitiv odată. Figura 7.7 ilustrează în acest caz evoluţia în timp a indicatorilor f(t) şi R(t) în funcţie de momentele înlocuirilor, fie când elementele (dispozitivele) au atins vârsta T, fie când acestea se defectează. -

f (t)

t defecţiune R(t)

T t Figura 7.7. Evoluţia în timp a f(t) şi R(t) funcţie de momentul mentenanţei

Determinarea preţului ce revine pe unitate de timp şi pe dispozitiv se face după cum urmează. Se consideră un dispozitiv înlocuit la un moment iniţial 0. El va fi înlocuit din nou, fie la un moment t < T, din cauza defectării lui (mentenanţă corectivă), fie la un moment T, datorită mentenanţei preventive. Speranţa matematică a duratei sale de viaţă va fi atunci: M (T ) =

T

∫0 tf ( t )dt + TR( t )

şi integrând prin părţi se obţine:

219

(7.20)

M ( T ) = [ − tR ( t ) ] T0 +

T

∫0

R( t ) dt + TR ( t ) =

T

∫0 R( t )dt

(7.21)

Unele dispozitive sunt înlocuite deci cu costul c1, altele cu costul c2, proporţiile respective fiind R(t) şi 1-R(t). Speranţa costului înlocuirii unui dispozitiv este atunci: M ( C ) = R( T ) c1 + [1 − R( t ) ]c 2 = c 2 − ( c 2 − c1 ) R( t )

(7.22)

Costul mediu pe unitatea de timp şi pe dispozitiv este egal cu raportul speranţei costului de înlocuire prin speranţa duratei de funcţionare: c − ( c 2 − c1 ) R( t ) C= 2 T R( t ) dt

∫0

(7.23)

Pentru a minimiza acest cost, este suficient să se calculeze derivata expresiei (7.23) în raport cu T şi a afla valoarea lui T pentru care aceasta devine nulă. Calculul se mai poate efectua, însă, şi de o altă manieră, care pune în evidenţă diferenţa dintre cele 2 tipuri de mentenanţă. Fie: 1 1 1 1 = = + T M (t) MTBC MTBP R( t ) dt

∫0

(7.24)

unde: T

∫ R( t ) dt MTBC = 0 1 − R( t )

(7.25)

este intervalul mediu între mentenanţele corective şi T

∫ R( t ) dt MTBP = 0 R( t )

este intervalul mediu între mentenanţele preventive. Costul pe unitatea de timp este:

220

(7.26)

K=

c1 c2 + MTBP MTBC

(7.27)

şi deci: K=

c1 R( T )

c F (T ) + 2 T T R( t ) dt R ( t ) dt

∫0

(7.28)

∫0

cu F(T) =1 – R(T). Aflarea minimului valorii K se face de asemenea grafic conform fig. 7.8. Cost c2/MTBF

c2 F ( T )

K

T

∫0 R( t ) dt c1 R ( T ) T

∫0 R( t ) dt T*

t

Figura 7.8. Determinarea grafică a costului minim în cazul mentenanţei la vârstă fixă.

În acest mod de prezentare, se poate face de asemenea o bună optimizare a disponibilităţii, cu o optimizare a costului. Fie Dc durata de indisponibilitate datorită unei mentenanţe corective şi Dp cea datorată mentenanţei preventive. Indisponibilitatea pe unitatea de timp este în total: Dt =

Dp MTBF

+

Dc R( t ) F (t) = Dp + Dc T T MTBF R( t ) dt R ( t ) dt

∫0

∫0

(7.29)

7.2.3. Mentenanţa aleatoare În acest al treilea caz considerat, înlocuirile au loc când dispozitivele ating o vârstă critică la momente aleatoare de timp, alese astfel încât înlocuirile să fie practice şi economice. Aceste momente aleatoare pot avea origini variate ca: 221

- imobilizarea întregului echipament din diferite cauze, când se profită de acest fapt pentru a schimba dispozitivele (elementele) care au depăşit vârsta critică; - opriri pentru reparaţii periodice sau capitale, când se procedează similar. Preţul care revine pe unitatea de timp şi dispozitiv (element), în acest caz, este legat de frecvenţa întreruperilor (momente favorabile înlocuirilor) şi de forma particulară a legii de fiabilitate. Calculele însă sunt foarte complexe şi de aceea aici se va prezenta numai o regulă empirică. Fie M(v) timpul mediu până la defectarea unui dispozitiv, ţinând seama de faptul că acesta a atins vârsta “v” şi este în stare de funcţionare în momentul producerii evenimentului aleator care permite înlocuirea: ∞

∞

∞

∫ ( t − v ) f ( t ) dt = ∫v tf ( t ) dt − v ∫v f ( t ) dt M ( v) = v ∞ R( v ) ∫v f ( t ) dt

(7.30)

Dezvoltând numai numărătorul din (7.30), se obţine: M ( v) =

[ − tR( t ) ] ∞v + ∫

∞

v

R ( t ) dt + v[ R( t ) ] ∞ v

R( v )

(7.31)

sau: ∞

∫ R( t ) dt M ( v) = v

(7.32)

R( v )

Fie M(o) timpul mediu până la defectare pentru un dispozitiv (element) nou, ceea ce corespunde la M(v) pentru v = 0. Vârsta critică v se defineşte prin raţionamentul: a plăti imediat o durată suplimentară M(o) – M(v) , sau a aştepta defecţiunea şi a plăti mai scump (c2), dar a asigura pentru acest preţ o prelungire M(o), de unde rezultă relaţia: c1 c = 2 M ( o) − M ( v ) M ( o)

sau:

222

(7.33)

c −c M ( v ) = M ( o) 2 1 c2

(7.34)

În consecinţă, trebuie profitat de orice împrejurare în care înlocuirea este economic a fi făcută, dacă se consideră vârsta v a fiecărui dispozitiv şi dacă se verifică relaţia: ∞ M ( v) = 0 M ( o)

∫

R ( t ) dt R( v )

∞

∫v R( t ) dt

c −c ≤ 2 1 c2

(7.35)

Această relaţie este empirică, dar comparând-o cu calcule complexe, riguroase, rezultă că vârsta critică calculată corespunde optimului economic, cu condiţia ca T, intervalul mediu între două momente aleatoare, propice înlocuirilor preventive, să fie superior timpului mediu până la defectarea dispozitivului nou.

7.3. Model matematic al analizei de mentenabilitate Acest model ţine seama de legătura dintre cele trei concepte, prezentate în subcapitolul 7.1: fiabilitate, mentenabilitate, disponibilitate. Din punctul de vedere al beneficiarului, acesta consideră disponibilitatea ca raportul: timp de funcţionare efectiv/timp de funcţionare dorit, concepţie care trebuie amendată cu precizările făcute anterior. Modelul comportă următoarele faze, în care accentul cade pe rolul mentenanţei: a. Prima fază a analizei. Se iau în considerare operaţiile necesare menţinerii în stare de funcţionare a sistemului, fie prin operaţiile sistematice (mentenanţa preventivă), fie prin operaţiile corective (mentenanţa corectivă). Operaţiile de mentenanţă preventivă pot avea următorul caracter complex: de întreţinere curentă (ştergere, reglaj, ungere, curăţire, spălare etc.), depinzând de tehnologie şi de procesele fizice de degradare a componentelor; operaţii de control al elementelor redondante; operaţii de revizie şi înlocuire a elementelor care au atins sau ating sfârşitul vieţii utile (cunoaşterea indicatorilor de fiabilitate, în funcţie de vârstă este esenţială în acest caz). Această mentenanţă periodică pentru un 223

sistem complex se analizează în funcţie de legile cunoscute, care leagă MTBF de rata de defectare z(t) şi de perioada de revizie. Figurile 7.9, 7.10 şi 7.11 ilustrează acest lucru. MTBF mT

m T (interval între revizii)

Figura 7.9. MTBF cu redondanţă şi mentenanţă preventivă

Astfel, în fig. 7.9 este reprezentat MTBF funcţie de intervalul între revizii. Se observă că cu cât creşte timpul dintre revizii, cu atât MTBF al sistemului scade, tinzând spre valoarea ∞

sa m = ∫ R( t ) dt pentru acelaşi sistem, considerat fără a se avea în 0

vedere o politică de mentenanţă preventivă. m=

∞

∫0 V(t)dt = MTBF

fără mentenanţă preventivă;

(7.36, a)

∞

V(t)dt ∫ 0 m= = MTBF 1 − V( t )

pentru o mentenanţă preventivă de perioadă T.

(7.36, b)

Pentru o mentenanţă preventivă de perioadă T, expresia lui mT, care dă alura curbei descrescătoare, tinzând asimptotic spre m, este: T

mT

R ( t ) dt ∫ 0 = 1 − R( t)

(7.37)

În fig. 7.10 este reprezentată variaţia ratei de defectare a sistemului funcţie de timp (t) – în cazul sistemului fără

224

mentenanţă preventivă şi funcţie de perioada de mentenanţă T – în cazul sistemului prevăzut cu mentenanţă periodică.

z(t) λ1 z(t) zm→ ∞

1/mT zm(T)

T1

2T1

3T1

4T1

5T1

timp (t sau T)

d( ln V ) = rata de defectare; dt λ1 = rata de defectare constantă; z( t ) = −

z m ( T) =

1 1 − V( t ) = T = rata de defectare medie m( T ) V( t ) dt

∫0

pentru o mentenanţă de perioadă T Dacă T