Capitolo 6
Il 6 sigma
6.1 Introduzione al metodo Six Sigma
Il Six Sigma è una metodologia per il miglioramento della qualità sviluppata da Motorola nel 1987, focalizzata principalmente al raggiungimento dei seguenti obiettivi:
• Migliorare la capacità del processo/prodotto
• Soddisfare le richieste del cliente riguardo al livello di qualità • Ridurre i costi
• Migliorare l'affidabilità dei prodotti/processi
• Migliorare altri aspetti chiave come la produttività e lo sviluppo interno.
La mancanza di qualità viene considerata un costo che l'azienda deve sostenere derivante da diversi fattori.
E' opinione comune considerare la qualità come un costo: per avere un minor numero di scarti devo potenziare i sistemi produttivi e di controllo, dunque devo aumentare i costi. Nella filosofia sei sigma, invece, l'approccio è volto a diminuire i costi migliorando la qualità attraverso un metodo chiamato "ad unico punto di pareggio".
L'approccio tradizionale è basato su un produzione incentrata sul corpo centrale della distribuzione statistica, corrispondente al 4 sigma. Spostare la curva più a destra (verso il 6 sigma) vuol dire abbassare i costi.
L'astrazione matematica è facilmente spiegabile con un esempio pratico: con un sistema tradizionale la percentuale di difetti corrispondente al 4 sigma corrisponde a 6,2 scarti su mille pezzi.
Prendendo in considerazione un'azienda produttrice di aerei si accetta un rischio piuttosto elevato che può avere molteplici conseguenze:
• Necessità di controlli molto rigidi • Alto costo degli scarti
• Impatto sull'immagine dell'azienda e, di conseguenza, sulle scelte del cliente • Alto rischio
In una situazione come quella appena descritta, la qualità, apparentemente alta, è insufficiente. Se viene migliorata la qualità, cioè diminuito il numero di scarti, il vantaggio diventa globale, diminuendo anche i costi.
Con un approccio 6 sigma, infatti, si ha un numero di difetti medio pari a 3,4 su un milione di pezzi. Il costo per raggiungere questo livello di qualità (con praticamente 0 scarti) è ampiamente inferiore al costo anche di un solo scarto.
Sempre in ambito aeronautico è possibile fare un altro esempio prendendo come parametro il numero di atterraggi anormali nei principali aeroporti:
• Col 4sigma avvengono 2 atterraggi anormali al giorno • Col 6 sigma 1 atterraggio anormale ogni 5 anni.
E' evidente che con una situazione come la prima molte persone sarebbero scoraggiate dall'uso dell'aerero come mezzo di trasporto perché ritenuto pericoloso e inaffidabile con pesanti ripercussioni su tutto il settore.
Prendendo come altro esempio il servizio postale italiano, avere l'1% di difetti (3,8 sigma) vuol dire 20000 lettere perse ogni ora mentre col sistema sei sigma si scende a 7 lettere perse all'ora.
Il sei sigma è un approccio manageriale (iniziativa di alto livello) altamente operativo, guidato da mercato/cliente per ottenere un miglioramento radicale focalizzato sul processo/prodotto, che coinvolge tutte le aree aziendali (tecnica e transazionale).
Il sei sigma può essere definito come: • Una misura della qualità
• Un processo di miglioramento continuo • Un cambiamento della cultura aziendale 1) Misura della qualità
Il sei sigma è una metodologia rigorosa basata su analisi statistiche. Il sigma level (capability o σ) è una funzione della deviazione standard ed è una metrica che rappresenta l'adamento della performance del processo: maggiore è il sigma level e migliore è la performance del processo.
Il concetto chiave dell'approccio sei sigma è la riduzione della variabilità di processo. Gli obiettivi statistici possono essere così sintetizzati:
• Spostare la media sul target • Ridurre la variazione
2) Processo di miglioramento continuo
Il sei sigma prevede un processo basato su un approccio di miglioramento continuo, indipendente dal tipo di misura e utilizzabile per migliorare qualsiasi processo aziendale.
Per quanto riguarda l'area di prodotto/processo (che interessa il lavoro di questa tesi), si tengono in considerazione progetti focalizzati sulle performances e affidabilità dei prodotti/processi. La metodologia di riferimento è definita dall'acronimo DMAIC (Define,
Measure, Analyze, Improve, Control).
Il DMAIC, partendo da un processo esistente, è un processo statistico per misurare e aggiustare la performance.
3) Cambiamento culturale dell'azienda
Per avere successo, il 6 sigma richiede un radicale cambiamento nell'organizzazione aziendale, l'intera azienda ne è coinvolta.
La figura 6.1 schematizza la struttura organizzativa del 6 sigma:
Business Quality
Fig.6.1 Schema organizzativo del 6 sigma
Un fattore fondamentale per ottenere successo nell'applicazione del 6 sigma è sicuramente il training: per migliorare i prodotti e i processi è necessaria una massa critica di persone che conoscono la metodologia e che siano motivati ad applicarla
CHAMPI ON CHAMPI ON Quality Leader CHAMPION CHAMPION MASTER MASTER Green Belt
Green Belt Green BeltGreen Belt Green BeltGreen Belt Green Belt CHAMPION
CHAMPION
MASTER MASTER
Green Belt Green Belt
anche se è necessario stare attenti alla confusione che si può generare sulle tecniche legate alla statistica.
Molto spesso il 6 sigma viene applicato assumendo o istruendo persone per creare statistici.
6.2 Applicazione nella situazione operativa
Il lavoro svolto all'interno di Siemens VDO Automotive fa riferimento soprattutto al secondo aspetto: il miglioramento continuo.
Il 6 sigma, nell'ambito del paradigma DMAIC, è stato applicato con una duplice valenza: a. Tecnico
b. Metodologico
Il primo aspetto serve per inquadrare i problemi per cui i test della validazione non vengono superati dare supporto ai team operanti sul prodotto/processo per dare uan metodologia di lavoro strutturata nell’ambito della ricerca di soluzioni concrete, veloci ed economicamente sostenibile per rispettare i requisiti voluti dal cliente in tempi accettabili. Il secondo aspetto mira invece ad una soluzione a lungo termine: l'obiettivo è far sì che gli errori non si ripetano in futuro attraverso l'analisi delle cause che hanno concorso alla generazione del problema (ricavabili dal precedente punto) e l'adozione di strumenti per rimuovere, prevenire o minimizzare queste cause.
Inoltre particolare enfasi è destinata alla tracciabilità e, più in generale, alle forme organizzative per garantire che il know-how generato da questi team non resti solo nella testa di chi il problema l'ha risolto (o, peggio, vada perso), ma far sì che diventi patrimonio culturale dell'azienda e sia di ausilio alla prevenzione e risoluzione di problemi analoghi che potrebbero presentarsi in futuro.
In seguito alla costituzione dei team per risolvere i problemi emersi, è stato opportuno operare una distinzione tra due categorie: i team tecnici per problemi specifici e i team di supporto all'avanzamento del lavoro, come quelli per il testing o per il sistema qualità. Il lavoro di identificazione delle cause, analisi e risoluzione è relativo agli aspetti riguardanti la prima categoria: i problemi tecnici.
Di seguito vengono elencati i problemi in esame:
• Terminal Resistance Welding (Resistenza della saldatura dei terminali elettrici tra il Terminal Adapter e l' Adapter Ring)
• Spray Cone Angle Optimization (Rispetto della specifica riguardante l'angolo di apertura del cono generato dallo spray)
• Laser Welding design/requirment optimization (Rimozione dell' ossidazione nera in seguito al processo di saldatura laser)
• Durability Issue Solving (Rispetto della specifica riguardante i requisiti di durata dell'iniettore nel pieno mantenimento della propria funzionalità)
• Fuel Intrusion Issue (Risoluzione del problema della mancanza di tenuta a liquidi esterni)
• Valve Cartridge Micro Crack (Eliminazione delle cricche presenti sulla parte inferiore del corpo dell'iniettore)
Per ognuno di questi problemi si è proceduto in maniera strutturata e sistematica per definire, analizzare e risolvere il problema.
Ovviamente l'aspetto tecnico è stato curato da progettisti e tecnici con le adeguate competenze: il lavoro esposto in questa tesi è stato il supporto organizzativo a questi team e l'analisi dei problemi dal punto di vista delle carenze e degli sbagli in ambito metodologico.
Per applicare correttamente il modello DMAIC del 6 sigma si è operato nel seguente modo:
• Preparazione di schede riassuntive e schematiche per inquadrare il problema e la metodologia
• Elaborazione di un sistema semplice di monitoraggio dell'avanzamento dei lavori dal punto di vista temporale per definire uno status sia del progetto particolare che della situazione generale
• Analisi delle cause (tecniche) che hanno concorso alla generazione del problema con l'ausilio di tradizionali strumenti del problem solving:
o Analisi delle 4M
o Diagramma causa-effetto
o Diagramma fish-bones (Ishikawa)
• Analisi della soluzione tecnica individuata per risolvere il problema
• Applicazione del DMAIC agli aspetti organizzativi e metodologici e successiva ricerca della cause
• Analisi delle cause (metodologiche) dei problemi
Il lavoro si conclude con un'indagine sui metodi utilizzati in azienda dal punto di vista della loro applicazione effettiva, della percezione e del giudizio relativi e dell'analisi delle mancanze e dei margini di miglioramento.
L'unione di questi due strumenti (DMAIC metodologico e indagine sui metodi) ha permesso di evidenziare i punti critici nell'organizzazione aziendale concernenti il problem
6.2.1 DMAIC tecnico
Come accennato, DMAIC è un acronimo che definisce 5 fasi: 1. Define
2. Measure 3. Analyze 4. Improve 5. Control
L'applicazione del 6 sigma agli aspetti tecnici ha portato alla compilazione delle informazioni per ciascuna di queste fasi.
Define: la prima fase è importante per definire in modo chiaro e univoco il problema, il
miglioramento da raggiungere e gli strumenti e metodi di misura.
In questa fase la componente critica è correlare il problema a una metrica con un valore (spesso derivante da specifica) in modo da ottenere un obiettivo chiaro e quantificabile. Questa fase è fondamentale anche per pianificare le azioni volte ad ottenere il risultato desiderato e tenere sotto controllo il processo con degli indicatori di performance scientifici.
Measure: in questa fase vengono raccolte informazioni sulla situazione attuale. Vengono
definite le deviazioni rispetto all'obiettivo da raggiungere. Molto spesso l'informazione sintetica è data dalla percentuale di scarti ottenuta.
Analyze: la fase di analisi comprende la definizione delle prove specifiche per identificare
le cause reali delle basse performance. A differenza di quanto si possa pensare dal nome (analyze), in questa fase non vengono tratte le conclusioni, ma solo definito il metodo per risalire alle cause.
Improve: il miglioramento è raggiungibile attraverso l' elaborazione dei dati e la ricerca e
sviluppo di soluzioni per risolvere le cause rilevanti. E' la fase centrale del processo, in cui vengono le varie alternative e decisa la soluzione più vantaggiosa dal punto di vista dei tempi, dei costi e della qualità necessaria per superare i vari test e le fasi di validazione.
Control: è la fase di valutazione delle soluzioni, dei piani di miglioramento e la verifica dei
risultati ottenuti. E' una fase che si prolunga anche dopo l'adozione di una particolare alternativa progettuale e che comprende lo studio dell'implementazione della variazione come alternativa permanente rispetto alla configurazione iniziale.
Normalmente i vari team sono composti da persone che anche in passato hanno già sfrontato varie tipologie di problemi.
Il fattore innovativo rilevato è che ogni persona ha un approccio (strutturato o meno) personale, non sempre in affinità con i metodi proposti dalle procedure e usati dagli altri colleghi.
Gli obiettivi dell'adozione di una metodologia come il 6 sigma per tutti i problemi già elencati posso essere sintetizzati in:
• Sistematicità: un metodo strutturato ha il problema di essere forse un po' rigido ma costringe ad effettuare tutti i passi in successione senza tralasciare informazioni rilevanti
• Omogeneità: quando il metodo utilizzato è lo stesso per tutti i team si ottengono miglioramenti sia dal punto di vista della comprensione delle informazioni (è come far parlare lo stesso linguaggio a tutti) che dal punto di vista della valutazione e del confronto dell'operato dei diversi team.
6.2.2 DMAIC metodologico
L'applicazione del 6 sigma dal punto di vista del metodo è analoga a quella tecnica: gli obiettivi da raggiungere sono gli stessi e anche le fasi rimangono uguali nella loro formulazione generale. Ciò che cambia sono gli obiettivi specifici e la differenza degli strumenti utilizzati.
Define: sostanzialmente è uguale a quanto spiegato precedentemente, dato che il punto di
partenza è lo stesso, cioè l'identificazione del problema. Una differenza sostanziale è la definizione degli strumenti di misura: mentre tecnicamente la misura è legata a una metrica di tipo fisico/ingegneristico, dal punto di vista del metodo lo strumento di misura è più qualitativo e riguarda la sfera del problem solving. Infatti vengono riportati i metodi con cui si è iniziato ad affrontare il problema, normalmente riconducibili all' 8D e al 6 sigma.
Measure: la misurare non è più legata agli scarti o ai problemi funzionali del prodotto.
Quello che interessa è la valutazione dell'andamento del lavoro dei team. Per fare ciò è necessario uno strumento di monitoraggio e reporting che sia al tempo stesso completo e facile e veloce da utilizzare. E' stato dunque elaborato un formato che standardizzai vari metodi finora utilizzati dai singoli secondo il proprio gusto e l'abitudine derivata da esperienze passate
Analyze: anche in questo caso la differenza rispetto al punto di vista tecnico è sostanziale. Gli strumenti di ausilio all'analisi sono legati alla misura dell'organizzazione e dei fattori umani, oltre che tecnici. Sono stati adottati metodi come l'intervista, l'analisi delle cause, il diagramma fish-bones e l'adozione di check list e procedure di riferimento.
Improve: per elaborare delle soluzioni si uniscono i risultati dell'analisi tecnica con l'adozione della soluzione temporanea all' analisi derivante dal punto precedente. La soluzione tecnica evidenzia la sede del problema, l'analisi delle cause mette in rilievo il punto di partenza. La soluzione è orientata a correggere i fattori che hanno determinato la generazione della causa del problema.
Control: il controllo dei miglioramenti ottenuti con l'applicazione delle soluzioni individuate
essere pianificata una scadenza per valutare gli effetti delle innovazioni e l'eventuale aggiornamento, nell' ottica del continuous improvement.
