Снижение вариабельности – современный подход к решению проблемы качества и эффективности.Фундаментальный характер факторов вариабельности

Лекция №5 2.1. Снижение вариабельности – современный подход к решению проблемы качества и эффективности 2.3.1. Фундаментальный характер факторов вариабельности Концепция вариабельности У. Шухарта и Э. Деминга является существенным и абсолютно новым вкладом в науку управления. Это важно подчеркнуть и отметить, что если при рассмотрении лю- бого стандартного курса менеджмента в круге рассматриваемых вопросов можно обнаружить, по крайней мере, и элементы системного подхода к анализу организации, и вопросы, относящиеся к психологическим аспектам управления, и проблемы организационного развития и преобразования ее деятельности, т. е. так или иначе затрагиваются три темы из четырех, составляющих систему глубинных знаний, то фундаментальное свойство всей живой и неживой природы, т. е. свойство вариабельности, традиционными методами управления практически не учитывается. Можно предположить, что связано это со свойствами сформированного эволюцией базового типа человеческого мышления. Большинство людей, анализируя явления и процессы, осуществляют планирование, предполагая возможность и достаточность некоторого «усредненного» представления. Вольно или невольно, но в этом случае происходит абстрагирование от фактора случайности исхода любого события. Люди, как правило, «детерминисты» от природы, в большинстве своем они подсознательно ожидают, что если на входе некоторого процесса имеется некий средний комплекс условий, то на его выходе будет стабильный результат. Можно понять и объяснить, почему природа и процесс эволюции наделили абсолютное большинство людей таким типом мышления. Он позволяет максимально быстро выделить наиболее вероятную гипотезу. Другими словами, когда ставка – жизнь, все определяет быстрота – некогда вникать в детали ситуации, некогда думать, как экономить силы, ресурсы, нужно немедленно принять приемлемое решение и в результате избежать опасности, выжить сейчас. В практике управления также достаточно часто встречаются экстремальные ситуации, когда все решает быстрота и когда приходится полагаться на весьма грубые, неточные представления и предпосылки. Вместе с тем, гораздо чаще возникают ситуации, когда можно подумать и попытаться принять наилучшее, оптимальное в конкретной ситуации решение, т. е. достичь известного результата с минимальным расходом времени, сил, ресурсов. Именно способность думать и принимать наилучшие решения определяет способность человеческих сообществ и в том числе организаций к долговременному выживанию. Все действия в рамках любого технологического цикла можно в конечном итоге свести к совокупности элементарных процессов, преобразующих входы в эти процессы в выходы. Обычно при рассмотрении процессов принято классифицировать типы входов и выходов так, как это показано на рис. 2.7. Любой процесс, имея на входе некоторую среду, материалы и энергию, использует орудия труда, людей и в соответствии с программой действий преобразует все эти компоненты в другие, новые, согласно целям процесса. Очевидно, что получать на входе абсолютно идентичные материалы, орудия труда, людей невозможно. Среда, применяемый способ действий всегда будут незначительно, но отличаться. Следовательно, не представляется возможным рассчитывать на получение идентичных результатов на выходе процесса – они всегда будут подвержены вариабельности. Вариабельность проявляется в нашей жизни в бесконечном числе форм: отличия в размерах, свойствах, неоднородность, ошибки, задержки, дефекты и т. д. Рис. 2.7. Возникновение вариабельности на выходе из процесса Однако у всех форм вариабельности есть одно общее следствие – мы вынуждены расплачиваться за нее дополнительным расходом ресурсов, времени. Каждый человек в отдельности и в целом человечество платят за проявления вариабельности огромную ни с чем не сопоставимую цену. Необходимость иметь дело с системами, обладающими изменчивостью свойств, ограниченной надежностью, накладывает неизгладимый отпечаток на все виды производств, всю структуру современного общества. Сталкиваясь с неизбежностью проявления вариабельности, люди вынуждены делать запас «на худший случай», формировать резервы, вводить структурную и функциональную избыточность во все системы и процессы. Не будучи уверенными в точности прибытия транспорта, мы выезжаем раньше, чем нужно, т. е. расходуем время. Неуверенные в аккуратности и своевременности поставки, мы заказываем больше, чем требуется, создаем склады и промежуточные накопители. Чтобы обеспечить живучесть систем обеспечения, ставим дублирующие подсистемы, создаем резервные мощности, закладываем неприкосновенные запасы, т. е. несем непроизводительные затраты, расходуем возобновляемые и невозобновляемые ресурсы, в том числе самый дорогой – время. 2.3.2. Классификация причин и проявлений вариабельности Лица, принимающие решение и ответственные за результаты управления процессами и системами, постоянно нацелены на повышение эффективности этих процессов. С этой целью на практике, исходя из «здравого смысла», они обычно реализуют следующие действия: 1) устанавливается некоторое критическое значение регулируемого параметра, превышение (уменьшение) которого считается недопустимым исходя из требований к системе или процессу; 2) если текущее значение процесса или результат работы системы выходит за установленные значения, предпринимается попытка разобраться с причиной данного нежелательного отклонения; 3) процесс подстраивается в соответствии с обнаруженной причиной. Именно такой подход был реализован инженерами фирмы «Америкэн Телефон энд Телеграф» (знаменитая сейчас AT&T) в начале 20-х годов ХХ века при попытке повысить однородность свойств выпускаемого телефонного оборудования. Вначале такой подход действительно давал результаты – причины наблюдавшихся экстремальных отклонений параметров изделий тщательно изучались, факторы, приводившие к их появлению, устранялись, однородность продукции повышалась. Затем прогресс остановился. Более того, стремление углубить анализ и улучшить оперативность реагирования на нежелательные отклонения приводило в ряде случаев к прямо противоположному результату – однородность продукции начинала снижаться, т. е. количество бракованных изделий возрастало (рис. 2.8). Попытки разобраться с причинами такого «аномального» поведения системы привели У. Шухарта к разработке концепции вариабельности, которая затем развита и дополнена Э. Демингом [22]. В основу концепции вариабельности Шухарта – Деминга по- ложен принцип разделения всех причин, обусловливающих проявления изменчивости, на два основных вида: – «общие» причины вариабельности – потенциально присущи процессу или системе, проявляются постоянно, час за часом, день за днем и воздействуют на всех, кто участвует в конкретном процессе; – «особые» причины вариабельности – не являются постоянной частью системы, могут обнаруживать себя только в определенные периоды времени, не проявляются на всех участниках системы и являются результатом действия определенных факторов [15, 22, 32]. Рис. 2.8. Типичная «траектория» изменения параметров качества при традиционном подходе к уменьшению вариабельности Например, производительность и качество труда всех работников в цехе находятся под влиянием факторов, которые являются об- щими для всех: освещение в помещении, температура, качество вентиляции, принятая технология обработки, принятая система подбора и обучения персонала, оплаты труда и т. д. Но есть факторы, которые являются специфичными для отдельных работников. Кто-то из них может чувствовать себя плохо из-за болезни. У кого-то возникли проблемы в семье, и все его внимание сконцентрировано на этих проблемах. У другого разладился станок, и, как результат, качество его работы значительно снизилось. Этот пример демонстрирует важность понимания типа вариабельности, с которым приходится иметь дело в конкретном случае, прежде чем будет принято какоелибо управленческое решение. Процесс или система, на результаты действия которых оказывают влияние только «общие» причины вариабельности, получили название «стабильные» или «управляемые». Такие системы находятся в состоянии «статистического контроля». Это не означает, что на выходе процесса нет изменчивости или что степень этой изменчивости мала и находится в пределах допусков. Нет! Стабильность процесса означает только одно: вариабельность его выходов статистически предсказуема, т. е. может быть указана вероятность их нахождения в определенном диапазоне значений. Процесс, результаты которого определяются совместным действием «общих» и «особых» причин вариабельности, называется нестабильным. Нестабильность не означает, что данный процесс дает результаты с высокой степенью разброса. Он называется нестабильным потому, что величина этого разброса и, следовательно, вероятность появления его различных значений непредсказуемо меняется во времени. Подход к анализу проявлений вариабельности, с точки зрения типа причинных факторов, принципиально отличается от традиционного, основанного на «здравом смысле» (смотри выше) или «инженерном» подходе. Проявления вариабельности (разброса, неоднородности) в рамках традиционного «инженерного» подхода обычно оценивают с точки зрения их соответствия установленным требованиям, нормам и допускам. При таком подходе результаты процессов и состояния систем оцениваются как «удовлетворительные» или «неудовлетворительные», «плохие» или «хорошие». Ограниченность традиционного подхода заключается в том, что он не дает ориентиров и нужной информации об оптимальных способах улучшения процесса, о том, как должен действовать менеджер. В то же время, как показал У. Шухарт, способы управления вариабельностью должны существенно отличаться для стабильных и нестабильных процессов. В частности, У. Шухарт обосновал и сформулировал следующие правила управления вариабельностью: 1. Неэффективно пытаться определять и устранять причины индивидуальных отклонений, когда вариации возникают в стабильном процессе. 2. Эффективно определять и устранять причину отдельных больших отклонений в нестабильном процессе. У. Шухартом был предложен эффективный инструмент для классификации типа причинных факторов вариабельности и определения состояния процесса «стабильный» или «нестабильный», – так называемая «контрольная карта». Контрольная карта может быть построена на основании данных об изменении любых характеристик в интересующем нас процессе. Это могут быть параметры качества (калорийность, влага, зольность, например, добываемого угля), показатели производительности (объем добычи, переработки или отгрузки за отдельные календарные промежутки), статистика травматизма, невыходов на работу и т. д. Если вы ставите перед собой цель улучшить функционирование процесса, то более предпочтительным является изучение его «внутренних» переменных, которые предопределяют будущие выходы. Часто данные, получаемые из анализа процесса, группируются в так называемые подгруппы. Затем вычисляются их статистические характеристики (среднее или размах) за определенный промежуток времени или по различным группам работников, обрабатываемым участкам и т. п. Эти статистические характеристики наносятся на контрольную карту (рис. 2.9). Рис. 2.9. Основные элементы контрольной карты Шухарта Центральная линия на рис. 2.9 представляет собой среднее значение статистической характеристики для исследуемого параметра. Верхняя и нижняя контрольные границы рассчитываются по определенным соотношениям на основе этих же данных. Не следует путать понятие «контрольные границы» со значениями допуска или другими ограничивающими параметрами. В простейшем случае верхняя и нижняя контрольные границы определяются соотношениями: ВКГ  х  3х ; НКГ  х  3х , N  хi где х  i N – среднее значение изучаемой переменной в анализи- руемой выборке { х1, х2..., xn}; х   – среднеквадратичное отклонение, оценен- ное по данной выборке. Процесс считается стабильным, если значения переменной будут находиться в пределах контрольных границ, несмотря на то, что некоторые из точек, находясь в этих границах, не удовлетворяют требованиям, предъявляемым данному параметру. Контрольные границы ограничивают диапазон возможных колебаний значений изучаемой переменной. Точки, которые попадают за пределы контрольных границ, свидетельствуют о появлении особых причин вариабельности, о нестабильности процесса. На Западе существует большое количество литературы по мето- дам построения и использования контрольных карт. Более узкий вы- бор у русскоязычных читателей. Лучшее, что можно рекомендовать в настоящее время, – это перевод книги профессора Кумэ, японского специалиста в области методов управления качеством [32]. Рассмотрим несколько примеров применения концепции ва- риабельности в реальной практике управления. При этом сконцен- трируем внимание не столько на технике построения контрольных карт, сколько на тех выводах, которые следуют из понимания кон- цепции вариабельности для инженерной и управленческой практики.