Statistische Prozesskontrolle mittels Qualitätsregelkarten und Six Sigma

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1 Dipl.- Ing. Andreas Vötsch, Bakk.rer.soc.oec. Statistische Prozesskontrolle mittels Qualitätsregelkarten und Six Sigma Masterarbeit zur Erlangung des akademischen Grades eines Magisters der Sozial- und Wirtschaftswissenschaften der Studienrichtung Betriebswirtschaft an der Karl- Franzens- Universität Graz Begutachter: Ao. Univ.- Prof. Dipl.- Ing. Dr.techn. Stefan Vorbach Institut für Systemwissenschaften, Innovations- und Nachhaltigkeitsforschung Graz, 12/ 2009

2 Ehrenwörtliche Erklärung Ich erkläre ehrenwörtlich, dass ich die vorliegende Arbeit selbstständig und ohne fremde Hilfe verfasst, andere als die angegebenen Quellen nicht benutzt und die den Quellen wörtlich oder inhaltlich entnommenen Stellen als solche kenntlich gemacht habe. Die Arbeit wurde bisher in gleicher oder ähnlicher Form keiner anderen inländischen oder ausländischen Prüfungsbehörde vorgelegt und auch noch nicht veröffentlicht. Die vorliegende Fassung entspricht der eingereichten elektronischen Version. Graz, 12/ 2009 Unterschrift

3 Danke meiner Freundin Evelyn, die ich über alles liebe. Danke meinen Freunden Jens und Marki, die mich wesentlich geprägt haben und immer an meiner Seite gestanden sind. Danke meinem Freund Stoi, welcher mich zur Durchführung dieses Studiums motiviert hat. Diese Arbeit widme ich meinen Eltern Johann und Maria, die mich mein ganzes Leben begleitet, mir immer das Vertrauen geschenkt und die nötige Kraft gegeben haben.

4 Inhaltsverzeichnis Abbildungsverzeichnis... III Abkürzungsverzeichnis... V 1. Einleitung Qualität und Qualitätsmanagement Modernes Qualitätsmanagement- Lean Management Werkzeuge des Qualitätsmanagements Qualitätsinformation Qualitätsinformationssysteme Qualitätskontrolle Qualitätsrisikountersuchung Qualitätssicherung Qualitätsplanung Qualitätsprüfung Qualitätslenkung Qualitätsverbesserung QM- Normen in der Automobilbranche Statistische Qualitätssicherung Prozessüberwachung Kontinuierliche Prüfpläne Statistical Process Control mittels Qualitätsregelkarten Qualitätsregelkarten Theorie der Qualitätsregelkarten Prozessfähigkeit Qualitätsregelkarte zur Überwachung eines beherrschten Prozesses Urwertkarte (x- Karte) Mittelwertkarte ( x - Karte) Zentral- oder Mediankarte ( x~ - Karte) Standardabweichungskarte (s- Karte) Spannweitenkontrolle (R- Karte) Schätzung von µ und σ I

5 3.5.7 Störung des Prozesses: µ µ Störung des Prozesses: σ σ Vergleich der Urwert- Mittelwert- und Zentralwertkarte Vergleich Urwert, s- und R- Karte Überwachung eines normalverteilten Merkmals durch QRK Urwertkarte (x- Karte, Extremwertkarte) Mittelwertkarte ( x - Karte) Zentralwert- oder Mediankarte ( x~ - Karte) Standardabweichungskarte (s- Karte) Spannweitenkarte (R- Karte) Beispiel: QRK anhand von Türschließkräften Kontrollkarten mit Gedächtnis CUSUM- Karte für die messende Prüfung EWMA- Mittelwert- Karte Six Sigma Kennzahlen von Six Sigma Fehlerquote und Fehlerrate Streu- und Niveauindex Messfehler Auswirkungen von Six Sigma Vor- und Nachteile von Six Sigma Zusammenfassung Anhang Definitionen Tabellen Formelzeichen Inhalts- und Quellenverzeichnis II

6 Abbildungsverzeichnis Abbildung 1: Vgl. RINNE, Horst; MITTAG, Hans- Joachim: Statistische Methoden in der Qualitätssicherung; Verlag: Carl Hanser Verlag, München, Wien, 1991, S.5. Abbildung 2: Vgl. RAMPERSAD, K. Hubert: Total Quality Management- An Executive Guide to Continuous Improvement, Verlag: Springer, Heidelberg, 2001, S.6. Abbildung 3: Vgl. SEGHEZZI, Hans Dieter; HANSEN, Jürgen Rolf: Qualitätsstrategien- Anforderungen an das Management der Zukunft, Hsg: HANSEN Jürgen Rudolf, Verlag: Carl Hanser Verlag, München, Wien, 1993, S.105. Abbildung 4: Vgl. WEIHS, Claus; JESSENBERGER Jutta: Statistische Methoden zur Qualitätssicherung und optimierung in der Industrie, Verlag: Wiley-VCH, Weinheim; New York; Chichester; Brisbane; Singapore; Toronto, 1999, S.7. Abbildung 5: Vgl. TIMISCHL, Wolfgang: Qualitätssicherung- Statistische Methoden, Verlag: Carl Hanser Verlag, München, Wien, 1995, S.6. Abbildung 6: Vgl. RINNE, Horst; MITTAG, Hans- Joachim: Statistische Methoden in der Qualitätssicherung; Verlag; Carl Hanser Verlag, München, Wien, 1991, S.12. Abbildung 7: Vgl. TIMISCHL, Wolfgang: Qualitätssicherung- Statistische Methoden, Verlag: Carl Hanser Verlag, München, Wien, 1995, S.209. Abbildung 8: Vgl. TIMISCHL, Wolfgang: Qualitätssicherung- Statistische Methoden, Verlag: Carl Hanser Verlag, München, Wien, 1995, S.178. Abbildung 9: Vgl. RINNE, Horst; MITTAG, Hans- Joachim: Statistische Methoden in der Qualitätssicherung; Verlag; Carl Hanser Verlag, München, Wien, 1991, S.332. III

7 Abbildung 10: Vgl. TÖPFER, Armin: Six Sigma- Konzeption und Erfolgsbeispiele für praktizierte Null- Fehler- Qualität, Verlag: Springer, Berlin, 2007, S.25. Abbildung 11: Vgl. TÖPFER, Armin: Six Sigma- Konzeption und Erfolgsbeispiele für praktizierte Null- Fehler- Qualität, Verlag: Springer, Berlin, 2007, S.9. Tabelle 1: Vgl. WEIHS, Claus; JESSENBERGER, Jutta: Statistische Methoden zur Qualitätssicherung und optimierung in der Industrie, Verlag: Wiley-VCH, Weinheim; New York; Chichester; Brisbane; Singapore; Toronto, 1999, S.317. Tabelle 2: Vgl. TÖPFER, Armin: Six Sigma- Konzeption und Erfolgsbeispiele für praktizierte Null- Fehler- Qualität, Verlag: Springer, Berlin, 2007, S.47. Tabelle 3: Vgl. TÖPFER, Armin: Six Sigma- Konzeption und Erfolgsbeispiele für praktizierte Null- Fehler- Qualität, Verlag: Springer, Berlin, 2007, S.51. IV

8 Abkürzungsverzeichnis 5 M Mensch, Maschine, Methode, Material, Mitwelt ARL(θ) Average Run Length (mittlere Lauflänge) BPM Business Process Management BSC Balanced- Scorecard Cp Streuungsindex cp - Wert Cpk c pk - Wert CSI CTQ CUSUM C v DFMA DFSS DMAIC DoE DPMO EFQM EWMA FMEA FMECA FTA F&E i.i.d. JIT KBI KVP OFD OEG OGW Process Capability Modifizierter Streuungsindex Critical Process Capability Kundenzufriedenheitsindex Critical TO Quality Characteristics Cumulative Sum Characterisation Variance Ratio Design of Manufacturing and Assbemly Design for Six Sigma Define, Measure, Analyse, Improve, Control Design of Experiments; statistische Versuchsplanung Defects Per Million Opportunities European Foundation for Quality Management Exponentially Weighted Moving Average Failure Mode and Effects Analysis; Fehlermöglichkeits- und Einflussanalyse Failure Mode and Effects and Critical Analysis Fault Tree Analysis Forschung und Entwicklung independent and identically distributed Just In Time Kundenbindungsindex Kontinuierlicher Verbesserungsprozess Opportunities For Defects Obere Eingriffsgrenze Oberer Grenzwert V

9 OWG Obere Warngrenze PCI Process Capability Index PDCA Plan- Do- Check- Act PPM Parts Per Million QFD Quality Function Deployment QM Qualitätsmanagement QRK Qualitätsregelkarte R- Karte Spannweitenkarte RL Lauflänge (Run Length) RQL Rejectable Quality Level s- Karte Standardabweichungskarte SPC Statistical Process Control SPR Statistische Prozessregelung SQS Statistische Qualitätssicherung TQC Total Quality Control TQM Total Quality Management UEG Untere Eingriffsgrenze UGW Unterer Grenzwert UWG Untere Warngrenze VOC Voice of Customer x- Karte Urwertkarte, Extremwertkarte x - Karte Mittelwertkarte x~ - Karte Zentralwert- oder Mediankarte Yield Fehlerfreie Ausbeute ZB Zufallsstreubereich VI

10 1. Einleitung Qualitätssicherung hat sich vor allem durch den technischen Fortschritt zu einem wichtigen Thema in der Prozess- und Produktionswirtschaft entwickelt. Immer mehr Unternehmen versuchen, anhand von Qualitätssicherung, Kosten zu sparen. Das Problem besteht darin, dass Qualität zu sichern nicht ganz so einfach ist, wie es im ersten Moment scheint. Das Unternehmen Daimler verwendet bei der Sicherung der Qualität von Türschließkräften Pre- Control- Charts. Das bedeutet, dass die Qualitätsgrenzen vorher festgelegt werden und dadurch eigentlich nicht auf die Produktionsprozesse selbst eingegangen wird. Das Ziel dieser Arbeit ist es, bei der Qualitätssicherung Tools zu zeigen, die für die Sicherung der Qualität aussagekräftiger sind und die eine Tatsächliche Verbesserung oder Verschlechterung des Prozesses anzeigt. Außerdem sollen vernünftige Qualitätsziele gezeigt und besprochen werden. Man wird sehen, dass Qualitätssicherung nicht nur in der Produktion angewendet wird und von Nutzen sein kann, sondern auch in Bereichen der Dienstleistungen ihre Aufgabe erfüllt. Wohlgemerkt ist es nicht zwangsweise so, dass gute Qualität gleichbedeutend mit langsamer Arbeit ist. Oft ist sogar das Gegenteil der Fall. Man kann zusätzliche Zeit und damit verbundene Kosten sparen, wenn man schon im Voraus versucht gute Qualität zu erzeugen. Diese Arbeit konzentriert sich zur Veranschaulichung auf die Automobilbranche und beleuchtet das Thema mit Fakten aus der Praxis und statistischen Methoden, die in der Automobilbranche verwendet werden. 1 1 Der Grund für diese Arbeit ist, dass der Autor im Rahmen eines sechsmonatigen Praktikums bei Mercedes Benz U.S. Inc. in der Entwicklungsverbindungsstelle gearbeitet hat. Diese ist ein Teilbereich der Abteilung Quality von MBUSI und hat den Autor zu dieser Arbeit inspiriert. Die Aufgaben bestanden in der Qualitätsüberprüfung und sicherung von Türschließkräften. Diese Abteilung hat vor allem mit dem Bereich Produktion eng zusammengearbeitet und dort diverse Verfahren zur Qualitätssicherung angewandt. 1

11 Die Arbeit beginnt mit der Erläuterung von wichtigen Begriffen des Qualitätsmanagements. Dabei wird eine Übersicht gegeben, welche Werkzeuge dazu verwendet werden. Dabei werden verschiedene Qualitätsstrategien beschrieben. Über dies hinaus wird auch erklärt, in welchem Bereich des Qualitätsmanagements die Qualitätssicherung einzustufen ist. Auf der Qualitätssicherung und dem Qualitätssicherungstool der Qualitätsregelkarte, liegt der Schwerpunkt dieser Arbeit. Diese Methode wird ausführlich erklärt und es werden verschiedenste Modelle vorgestellt. Abschließend wird Six Sigma die Arbeit abrunden. Six Sigma wird aus zwei Gründen in diese Arbeit einfließen. Erstens soll damit gezeigt werden, in welchem Bereich die Statistische Prozesskontrolle und die Qualitätsregelkarte Anwendung findet. Zweitens soll durch Six Sigma eine vernünftige Toleranz für die Statistische Prozesskontrolle gezeigt werden. Es wird zwar oft vom Null- Fehler- Prinzip gesprochen, aber in der Praxis ist diese Philosophie nicht durchsetzbar. Six Sigma hingegen ist ein Ziel, dass man durch viel Einsatz erreichen kann. In dieser Arbeit wird ein gewisses statistisches Wissen vorausgesetzt. Großteils werden deswegen Thematiken nicht immer bis zur Gänze erklärt, da der Schwerpunkt dieser Arbeit nicht auf dem Verständnis der Statistik, sondern auf der Qualitätssicherung und dessen Werkzeug, der Qualitätsregelkarte, liegt. Diese Arbeit ist fast immer in der männlichen Form verfasst. An dieser Stelle soll darauf hingewiesen werden, dass dies nur aus Gründen der Vereinfachung gewählt wurde und sowohl auch die weibliche Form anspricht bzw. umfasst. 2

12 2. Qualität und Qualitätsmanagement In diesem Kapitel werden elementare Begriffe definiert und erklärt, damit man eine gute Basis für die darauf folgenden Kapitel besitzt. Qualität ist ein grundlegender Begriff, der zuerst klarer aussieht, als er schlussendlich ist. Qualität ist von Betrachter zu Betrachter unterschiedlich. Deshalb sind auch die Anforderungen an die Qualität immer verschieden. Aus diesem Grund hat Harvard Professor David Garvin in seinem Buch Managing Quality fünf Sichtweisen für die Qualität beschrieben: 1. Transzendente Sichtweise Es ist nicht möglich Qualität präzise zu beschreiben und wird durch Erfahrungen empfunden. Darüber hinaus ist sie ein Zeichen von kompromisslos hohen Ansprüchen und Leistungen. 2. Produktbezogene Sichtweise Qualität ist in dieser Sichtweise messbar bzw. quantitativ bestimmbar. 3. Anwenderbezogene Sichtweise Dabei wird davon ausgegangen, dass Qualität im Auge des Betrachters liegt, da ein jeder Kunde andere Anforderungen an ein Produkt hat. Deswegen wird die Qualität durch Kundenzufriedenheit widergespiegelt. 4. Prozessbezogene Sichtweise Dabei wird Qualität als eine Einhaltung von Anforderungen verstanden. Abweichungen von den Anforderungen werden mit einer Verschlechterung der geforderten Qualität gleichgesetzt. 3

13 5. Nutzenbezogene Sichtweise Dabei wird ein Preis- Nutzenvergleich aufgestellt. Man vergleicht das Produkt und dessen Eigenschaften, welche wiederum zusammen den Nutzen ausmachen, mit dem Preis und urteilt so über die Qualität. 2 Wie man aus den einzelnen Sichtweisen erkennen kann, ist es von großer Bedeutung, dass man sich über den Begriff der Qualität einig ist. Qualität wird in dieser Arbeit als die Beschaffenheit einer Einheit bezüglich ihrer Eignung verstanden, die festgelegte und vorausgesetzte Erfordernisse erfüllt. Dabei kann eine Einheit eine Tätigkeit, ein Prozess, ein Produkt, eine Organisation, ein System, eine Person oder eine Kombination daraus sein. 3 In der Literatur ist oft der formelmäßige Ansatz vertreten, welcher die Qualität wie folgt darstellt: Qualität = Technik+ Geisteshaltung Diese Gleichung zeigt vor allem die Entstehung von Qualität auf. So kann Qualität nur in Zusammenarbeit der richtigen Technik mit der richtigen geistigen Haltung entstehen. 4 Unter dem Begriff der Technik versteht man: Ausgereifte Produkte Qualitätsfähige Prozesse Anwendung von Qualitätstechniken Unter der Geisteshaltung wird verstanden: Qualitätsorientiertes Management Lebenslanges Lernen Motivation zur Qualitätsarbeit in allen Ebenen Ehrlichkeit beim Umgang mit Fehlern 5 2 Vgl. GARVIN (1988), S.40ff 3 Vgl. MASING (2007), S.5 4 Vgl. KAMISKE (1992), S Vgl. KAMISKE (2006), S.25 4

14 Qualität kann nicht als etwas Absolutes angesehen werden, sondern ist die Beschaffenheit einer Einheit in Bezug auf eine vorgegebene Forderung. Deswegen ist Qualität an sich nicht messbar. Jedoch ist der Grad der Erfüllungen an eine Forderung messbar. Es ist also wichtig, dass Qualität stets den Forderungen der Kunden entspricht. Eine Abweichung von der gewünschten Qualität hat immer Kosten zur Folge. Eine Unterfüllung der vom Kunden geforderten Qualität hat hohe Kosten zur Folge, da die Nachbearbeitung sehr teuer ist. Des Weiteren leidet das Image und der dadurch erlittene Schaden würde in der Zukunft noch um ein vielfaches ansteigen. Durch die Überfüllung der Qualität entstehen ebenfalls Kosten, da der Aufwand meist so groß ist, dass kein entsprechender Ertrag erzielt werden kann, der den Aufwand für die verbesserte Qualität abdeckt. Ein Qualitätsprodukt zeichnet sich nicht durch das Erfüllen der Qualitätsanforderungen zu bestimmten Prüf- und Abnahmezeitpunkten aus. Viel mehr ist es so, dass sich ein Produkt mit guter Qualität dadurch auszeichnet, dass es entlang des gesamten Produktlebenszyklus die Qualitätsanforderungen erfüllt. 6 Ein entscheidendes Element, damit Qualität verbessert werden kann ist die Motivation des Mitarbeiters. Dieser muss bereit sein, sich mit komplexen Zusammenhängen der Qualität auseinanderzusetzen. Probleme der Qualität müssen oft nicht unmittelbar mit einem Prozess zusammenhängen. So wirken sich beispielsweise Meinungsdifferenzen zwischen einzelnen Abteilungen ebenfalls negativ auf die Qualität aus. Ein, für dieses Problem oftmals angewendeter Lösungsprozess sind Planspiele. Durch diese fiktiven, jedoch praxisnahen Spiele kann man risikolos Fehler machen und daraus lernen. Meist sind die Spiele so ausgerichtet, dass die Spieler daraus lernen sollen, dass sich ein Erfolg durch Kommunikation und Kooperation einstellt. Darüber hinaus sollen mit solchen Planspielen Ängste gegenüber diversen Veränderungen abgebaut werden. 7 Der häufigste Fehler, der in diesem Bereich gemacht wird ist, dass Qualität immer mit Spitzenqualität verglichen wird. Klarerweise möchte der Anbieter eines Produktes immer Top- Qualität produzieren und der Konsument immer Top- Qualität erwerben. Wie die Erfahrungswerte zeigen, gibt es jedoch kein perfektes Produkt. In diesem Fall würde die Qualitätssicherung gar keinen Sinn machen. Der 6 Vgl. KAMISKE (1992), S.170ff 7 Vgl. LAUBSCHER (2005), S

15 Grund dafür, dass es kein perfektes Produkt gibt, liegt in der Entstehung eines Produktes. Dabei wirken immer viele Faktoren auf die Produktion ein (Temperatur, Abnützung einer Maschine, verschiedene Werkstoffe, ), sodass immer Abweichungen entstehen. Diese können zwar sehr gering und für den Endverbraucher nicht bemerkbar sein, trotzdem sind diese Abweichungen vorhanden. Im amerikanischen Raum spricht man in Bezug auf Qualität meist von fitness in use, das bedeutet, dass ein Produkt einfach den Kundenanforderungen entspricht. Es soll also nicht schlechter sein als erwartet, aber es ist auch nicht nötig besser zu sein, als es der Kunde verlangt. Qualität endet meist nicht mit einem guten Produkt. Qualitätsanforderungen beinhalten ebenfalls termingerechte Lieferung, Kundenservice, etc. Qualität ist ein entscheidender Faktor im Wettbewerb mit der Konkurrenz. Vor allem in der Automobilbranche hat sich dadurch ein großer Konkurrenzkampf um das qualitativ beste Auto entwickelt. Damit man Qualität besser erfassen kann, setzt man den Qualitätskreis ein. Dieser erstreckt sich dann über alle Phasen eines Produktlebenslaufes. In der Abbildung 1 ist der Qualitätskreis abgebildet und es werden die einzelnen Elemente des Kreises ersichtlich. Der Qualitätskreis zeigt auf, wodurch sich Qualität auszeichnet und welche Faktoren für eine gute Qualität erfüllt sein müssen. 8 8 Vgl. TIMISCHL (1995), S.1f 6

16 Qualität des Produkts Servicequalität Qualität der Produktgestaltung Montagequalität Qualität der Fertigungsanweisung Lager- und Versandqualität Qualität des Vormaterials Qualität der Prüfung Fertigungsqualität Abbildung 1: Qualitätskreis Der Konkurrenzkampf wird vor allem durch äußere Einflüsse immer weiter getrieben. So wird beispielsweise am amerikanischen Markt speziell von J.D. Power sehr viel Einfluss auf Qualität genommen. J.D. Power ist ein Unternehmen, bei welchem der Kunden Qualitätsmängel melden kann. Diese Informationen kaufen dann die Autokonzerne von J.D. Power, um zu sehen, welche Fehler bei den Autos auftreten. Damit erwirbt der Automobilhersteller das notwendige Feedback, welches er braucht um sein Produkt zu verbessern. Das bedeutet aber gleichzeitig, dass J.D. Power und vor allem der Kunde einen riesigen Einfluss auf die Produkte haben. Anfangs hat J.D. Power nur die Qualitätsmängel in der Automobilbranche bemängelt und aufgezeigt. Heutzutage ist dieser Konzern mit seinem Einfluss in nahezu jeder Branche vertreten. Dieser reicht von Versicherungen über Krankenhäuser bis hin zu Kindergärten und hat einen Boom in Richtung Qualitätsverbesserung bewirkt. 9 9 Vgl. KAMISKE (1992), S.93f 7

17 Die Vorteile für den Kunden liegen klar auf der Hand: bessere Qualität größere Transparenz mehr Einfluss mehr Information Für den Kunden sind dadurch fast ausschließlich positive Effekte entstanden. Aus der Sicht der Erzeuger sind es nicht nur positiv Eigenschaften, die dadurch hervorgegangen sind. Durch die Transparenz, den damit verbunden öffentlichen Druck und das Ziel von der Erhaltung eines guten Images ist ein Wettbewerb ausgebrochen, der große Kosten verursacht. Man wird im Laufe dieser Arbeit sehen, dass Qualität nicht immer zwangsweise mehr Kosten bedeutet. Mehr noch, man kann sich dadurch durchaus von der Konkurrenz abheben, die eigenen Kosten sogar senken und dadurch Vorteile erlangen: Vertrauen des Kunden Verbesserung der innerbetrieblichen Abläufe Verringerung der Risiken der Produkthaftung 10 Nun stellt man sich die Frage, was eigentlich die Erwartung des Kunden von einem so komplexen Produkt wie dem Automobil ist. Deshalb sollte der Hersteller sein Produkt und dessen Qualität auch nicht zu sehr in den Vordergrund stellen, da man ansonsten die Erwartungen kaum noch erfüllen oder gar übertreffen kann. Der einfachste Weg, diese Aufgabe zu erfüllen, ist Tradition, lange Tradition. Man kann einen Kunden kaum besser von seinem Produkt überzeugen, als wenn man über Jahre oder gar Jahrzehnte gute Qualität erzeugt. Die zu erfüllenden Qualitätsmerkmale eines Fahrzeuges, welche für einen langfristigen Erfolg sorgen, sind: Erfüllung der Kundenerwartungen Das Produkt muss Qualität vermitteln Fahrzeug soll Insassen keine körperlichen und finanziellen Schäden zufügen Das Fahrzeug soll möglichst geringe Wartungsarbeiten beanspruchen NIEMALS liegen bleiben 10 Vgl. TIMISCHL (1995), S.15 8

18 Man muss allerdings beachten, je komplexer ein Fahrzeug wird desto größer werden die Ansprüche und desto größer wird das Fehlerpotential. Eine große Herausforderung, die sich die Automobilbranche gerade stellen muss, ist der Klima- und Umweltschutz. Die Lösungsansätze sind vielfältig und gehen vom 1- Liter- Auto über den Hybridmotor bis hin zum Elektroauto. Beim Umweltschutz kommen dann noch weitere Probleme, wie das Geräuschverhalten oder das Recycling von alten Autos, hinzu. Die damit verbundenen Qualitätsprobleme sind natürlich bereits vorprogrammiert und die Problemvermeidung wird immer komplexer. Bei kaum einem Produkt ist der Begriff der Qualität so wichtig wie in dieser Branche. Umso wichtiger ist es die Qualität zu sichern, sodass man sich wieder neuen Aufgaben widmen kann. 11 Toyota hat aus diesem Grund nicht den Trend von Billigfahrzeugen mitgemacht, da sie dadurch nicht die von ihnen gebotene Qualität garantieren können. Aus diesem Grund hat man sich mit der Tochterfirma Daihatsu, die sowieso auf Kleinwagen spezialisiert ist, auf dem Segment der Billigautos etabliert. Zu groß war auch die Angst vor dem Imageverlust des Namens Toyota, sodass man mit diesen Autos in dieses Preissegment eintreten wollte. 12 Ein Teil der Lösung ist die Anwendung von statischen Verfahren, in welchen bereits Erfahrungswerte aus der Qualitätsaufzeichnung miteinbezogen werden. Im Speziellen handelt es sich hierbei um die Statistical Process Control (SPC). SPC (vgl. Kapitel 3) sollte man nicht als Statistik oder Kontrolle sehen, sondern als ein Tool mit welchen man einen Wettbewerbsvorteil lukrieren kann. Aus diesem Grund wird sich diese Arbeit sehr ausführlich mit der SPC befassen. 13 Ein anderer Trend ist die zunehmende Automatisierung des Qualitätsmanagements. Das Ziel ist es, beherrschte Prozesse (vgl. Kapitel 3.1.2) bei der Entstehung der Produkte zu haben, die so wenig wie möglich, also am besten keinen Ausschuss produzieren. Deswegen sind präventive Maßnahmen zur Vorbeugung von Fehlern und ständige Verbesserungen des bestehenden Prozesses notwendig. 11 Vgl. SEGHEZZI (1993), S.94ff 12 Vgl. FREITAG (2008), S Vgl. OAKLAND (2008), S.3f 9

19 Der damit verbundenen Prävention kommt eine spezielle Bedeutung zu, da diese ein Eckpfeiler der Qualitätssicherung ist. Damit soll bewirkt werden, dass nicht mehr das Auffinden und das damit zusammenhängende Nachbessern von Fehlern die Hauptaufgabe der Qualitätssicherung ist. Die dafür entworfenen Qualitätsmanagementwerkzeuge sind beispielsweise das Null- Fehler- Programm oder Design for Six Sigma. Die beiden Qualitätsmanagementwerkzeuge unterscheiden sich durch ein kleines Detail. Das Null- Fehler- Programm zielt auf fehlerfreie Produktion, ohne Ausschuss und ohne Nachbearbeitungszeit ab. Six Sigma hingegen erlaubt einen kleinen Fehleranteil, nämlich 3,4 Fehler pro einer Million Fehlermöglichkeiten. Damit ist Six Sigma in der realen Welt besser anwendbar, da es so gut wie unmöglich ist, immer fehlerfreie Qualität zu erzeugen. Man muss sich jedoch bewusst sein, dass Six Sigma ein sehr hohes Niveau an Qualität bietet und deswegen auch sehr schwer zu erreichen ist. 14 Ein fundamentaler Grundgedanke in der Qualitätssicherung ist die Idee der ständigen Verbesserung. Auch diese ist im Six Sigma integriert, kommt jedoch eigentlich vom Kaizen, was wiederum aus dem ostasiatischen Raum kommt. Die Umsetzung dieses Prinzips erfolgt mit dem Plan- Do- Check- Act- Zyklus (PDCA- Zyklus). Planen (plan) Verbessern (act) Ausführen (do) Überprüfen (check) Abbildung 2: PDCA- Zyklus 14 Vgl. RAMPERSAD (2001), S.5f 10

20 Der PDCA- Zyklus ist ein fortlaufender Zyklus, der ständig in Bewegung ist, um die Qualität laufend zu verbessern. Dabei ist es wichtig, dass immer kleine Schritte gemacht werden um eine Verbesserung nach sich zu ziehen. Große, revolutionäre Schritte sind in einem solchen Zyklus sehr selten. Die einzelnen Schritte bauen sich folgendermaßen auf: PLAN: Hier werden die Ziele und Planungen eines Prozesses bestimmt. Dabei werden auch die Kundenanforderungen berücksichtigt und miteinbezogen. DO: Ausführung und Umsetzung des Prozesses. CHECK: In diesem Bereich des PDCA- Zyklus wird der Prozess durch Messungen überwacht. ACT: In diesem Teil werden die Maßnahmen gesetzt, um die Anforderung der ständigen Verbesserung des Prozesses aufrecht zu erhalten. 15 So wie viele andere Prinzipien des Qualitätsmanagements, ist es auch hier von großer Wichtigkeit, dass das Prinzip der ständigen Verbesserung in der Unternehmenskultur- und organisation systematische verankert sein muss, um eine Effektivität zu gewährleisten. 16 Der Begriff des Kaizens drückt das Streben nach kontinuierlicher Verbesserung aus und ist in der Automobilbranche nicht mehr wegzudenken. Wie der PDCA- Zyklus schon zeigt, ist die Idee des Kaizens eine Spirale, die nie endet und sich ständig weiter nach oben schrauben soll. Kaizen besteht nicht nur aus der Idee der ständigen Verbesserung, auch wenn sie die Kernidee ist. Weitere Bereiche des Kaizens sind: 15 Vgl. MASING (2007), S.180f 16 Vgl. RAMPERSAD (2001), S.5f 11

21 TQC (Total Quality Control) Qualitäts- Zirkel Vorschlagwesen Null- Fehler Just- In- Time Kleingruppenarbeit Produktivitätssteigerung Kanban 17 Speziell in der Automobilbranche wird eine hohe Anzahl von Qualitätssicherungsmethoden angewandt. Aufgrund deren Vielzahl wird in dieser Arbeit der Schwerpunkt vor allem auf die statistischen Methoden und deren Anwendung bei den Qualitätsregelkarten liegen. Das verfolgte Ziel ist, die Produktionsqualität zu sichern. Die meisten Verfahren werden im Gesamtkonzept des Total Quality Management (TQM) abgedeckt. Unter dem TQM versteht man das Mitwirken aller Mitglieder einer Organisation, die die Qualität in den Mittelpunkt stellt. Damit verbunden ist die Idee der Zufriedenstellung von Kunden, um einen langfristigen Geschäftserfolg zu sichern. Das TQM basiert auf vier Grundlagen: Managementverpflichtung und Vorbildfunktion Qualitätsmanagementsystem Qualitätswerkzeuge TQM- Bausteine Die Erfüllung von den einzelnen Punkten bringt sicher nicht den gewünschten Erfolg. Erst das Zusammenspiel zwischen allen vier Elementen erlaubt es, ein qualitativ hochwertiges Management zu führen. Um eine genauere Einsicht zu erlagen, ist es notwendig die TQM- Bausteine anzuführen. Die Bausteine des Total Quality Managements sind eine Erweiterung der vier Grundlagen: Definition und klarer Aufbau von Qualitätspolitik und ziele Ausrichtungen an den Kundenbedürfnissen 17 Vgl. KAMISKE (1992), S.100ff 12

22 Festlegung von wirkungsvollen Qualitätsinformationen, Prozessen und Überwachungsmethoden Hohes Qualitätsbewusstsein unternehmensweite Motivation und Qualifikation von Mitarbeitern Kontinuierliche Selbstprüfung Durchführung periodischer Systemaudits Anerkennung guter Arbeit Qualifizierung, Aus- und Weiterbildung Arbeitsbedingungen, die Gruppenarbeiten und Mitwirkungen unterstützen Einsatz statistischer Verfahren zur Prozessregelung Qualität als übergeordnetes Element in der Unternehmenspolitik und Unternehmenskultur Vgl. KAMISKE (1992), S.326ff 13

23 Total Quality Management Risikoanalyse Technische Zuverlässigkeit Systemoptimierung Statistik und SPC Qualitäts- Management QFD FMEA FTA (qualitativ) Ergebnisablaufanalyse Design Review FMECA Zuverlässigkeitsanalyse: PCM PSM FTA (quantitativ) Auswertungsverfahren Systemanalyse Shainin- Methode Taguchi- Methode EVOP- Methode Poka Yoke Technische Statistik Statistische Toleranz Regelkarten Pre Control Fähigkeitsanalyse Qualitätsstrategienundkonzepte Qualitätssysteme und -verfahren Qualitätsplanungsmethoden Ergebnisablaufanalyse Genetic Algorithm Messgenauigkeitsanalyse Herstellund Prüfbarkeitsanalyse Dauerläufer Planung und Versuch Varianzanalyse Elementare Werkzeuge Arbeits- und Führungsverhalten Abbildung 3: Methoden zur Sicherung von Qualität und Zuverlässigkeit Die Abbildung 3 soll einen Überblick über das TQM geben. Die Definitionen zu den einzelnen Werkzeugen befinden sich im Anhang. Um Qualität zu sichern und um diese auch zu erreichen, sind folgende Schlüsselelemente notwendig: Zielvereinbarung treffen, anstatt Zielsetzung ausgeben. Ziele messbar machen und dokumentieren. Akzeptanz in der Kunden- Lieferantenbeziehung; muss in allen Mitarbeiterebenen sichergestellt sein. 14

24 Falls notwendig einen Wandel im Führungsverständnis des Unternehmens herbeiführen. Einführung eines methodischen Management und Tragen von allen Konsequenzen, die dieses verursacht. Bereitstellung von Werkzeugen und Methoden, damit das Prinzip der ständigen Verbesserung aufrechterhalten werden kann. Aktives Vorleben von TQM durch jeden einzelnen Mitarbeiter Modernes Qualitätsmanagement- Lean Management Das M.I.T. (Massachusetts Institute of Technology) hat von 1985 bis 1990 eine Untersuchung bezüglich des Automatisierungsgrades in der Automobilbranche durchgeführt und in The machine that changed the world veröffentlich. Darin ist klar zu erkennen, dass nicht, wie oft fälschlicherweise angenommen wird, der Automatisierungsgrad den Erfolg der Automobilbranche ausmacht, sondern der enge Kontakt zwischen Kunden und Lieferanten. Die Folge aus solch engen Beziehungen ist kürzere Entwicklungszeit, bessere Serienanläufe, geringere Fertigungszeiten, bei gleichzeitig höherer Qualität. Einer der wichtigsten, wenn nicht sogar der wichtigste Faktor, um diesen Erfolg zu gewährleisten, ist der Mitarbeiter. Es ist leicht verständlich, dass ein motivierter und eigenverantwortlich agierender Mitarbeiter einen höheren Output und geringere Fehlleistungen erbringt. Der Kerngedanke des Lean Managements ist es, eine Optimierung der Kundenzufriedenheit durch die Vermeidung jeglicher Art von Verschwendung zu erreichen. In diesem Zusammenhang möchte man ebenfalls die nicht wertschöpfenden Prozesse minimieren Vgl. MASING (2007), S.163ff 20 Vgl. MASING (2007), S

25 Genau diese Ziele verfolgt das TQM und ist deshalb aus den meisten Wirtschaftsbereichen und vor allem aus der Automobilbranche, nicht mehr wegzudenken. Die Qualitätsstrategie ist von Unternehmen zu Unternehmen verschieden und ist abhängig von den Qualitätsgrundsätzen, die von der Unternehmensleitung verabschiedet werden. Allgemein ist es sinnvoll den Begriff der Qualitätsstrategie in die folgenden Bereiche aufzuteilen: Entwicklungsqualität: Die Entwicklung und deren Qualität hat eine besondere Rolle in der Qualitätsstrategie, da diese die Verantwortung für die Erstellung von qualitätsfähigen Produktkonzepten trägt. Die Konsequenzen, die von diesem Bereich ausgehen, sind weitreichend, da in der Entwicklungsphase 80% der Kosten für ein Produkt festgelegt werden. Etwaige Fehleinschätzungen können deshalb große Kosten verursachen. Wichtig ist in der Entwicklung, dass auch die Kundenwünsche miteinbezogen werden, die in der Regel vom Vertrieb und Marketing zur Verfügung gestellt werden. Planungsqualität Die Verantwortung der Planung liegt in der Umsetzung von den Produktionskonzepten. Das wohl wichtigste Werkzeug in diesem Bereich ist das Projektmanagement. Oftmals stößt man aber rasch auf Probleme, da in vielen Unternehmen die organisatorischen Voraussetzungen nicht gegeben sind. Das kann zur Folge haben, dass eine Umstrukturierung des Unternehmens notwendig ist, was einen Wandel in der Unternehmenskultur bedeuten würde. Weitere Methoden zur Qualitätssicherung in dieser Phase sind: o Quality Function Deployment (QFD) o Fehlermöglichkeits- und Einflussanalyse (FMEA) o statistische Versuchsplanung (Design of Experiments; DOE) Das effektivste Werkzeug ist hierbei die FMEA, da diese nicht nur zu sichereren Produktionen und Prozessen beiträgt, sondern darüber hinaus auch erhebliche Kosteneinsparungen, durch eine Reduzierung der Anzahl von notwendigen Änderungen, nach sich zieht. 16

26 Beschaffungsqualität Für die Beschaffungsqualität ist das Materialwesen verantwortlich. Um die Qualität der gekauften Produkte zu sichern, werden hauptsächlich zwei Qualitätssicherungsmethoden verwendet. Einerseits werden die Lieferanten mit einem Qualitätsfähigkeitsbewertungssystem beurteilt und laufend überprüft. In der Automobilbranche wird dafür hauptsächlich die ISO 9000er Reihe und das ISO/TS (siehe Kapitel 2.6) herangezogen. In vielen Fällen ist dem Kunden ein solches Zertifikat nicht ausreichend, weil beispielsweise oft darauf Wert gelegt wird, dass der Lieferant darüber hinaus auch umweltfreundlich produziert. Deshalb soll an dieser Stelle erwähnt werden, dass es unzählige Zertifikate für die verschiedensten Bereiche gibt und die ISO 9000er- Reihe und das ISO/TS jene Zertifikate für ein funktionierendes und den Vorgaben entsprechendes Qualitätsmanagementsystem sind. Zum anderen ist es üblich, dass die Qualität der gelieferten Teile von Anbieter und Abnehmer überwacht und eine Kaufteilbewertung vorgenommen wird. Wird bei einer solchen Abnahme eine Abweichung vom Sollwert festgestellt, hat diese eine Qualitätsforderungsmaßnahme zur Folge. Eine enge Zusammenarbeit zwischen Kunden und Lieferanten ist bei der Beschaffungsqualität besonders von Vorteil. Produktionsqualität In der Produktion soll die Qualität umgesetzt werden, welche von der Qualitätsforderung verlangt wird. Bei einem Unternehmen, wo eine eigenverantwortliche Produktion vorausgesetzt ist, findet eine Selbstprüfung Anwendung. Dies ist auch eine Voraussetzung, um ein ISO 9000er Zertifikat zu erhalten. Das wichtigste Hilfsmittel in diesem Bereich ist die SPC. Servicequalität Für diesen Bereich ist der Vertrieb verantwortlich und umfasst die Bereiche der Qualität im Verkauf und Service. Der Vertrieb gilt als eine der wichtigsten Schnittstellen zum Kunden. Deswegen kann an dieser Stelle wertvolle Information über Anforderungen und Wünsche der Kunden gewonnen werden. Im Zusammenhang mit der Marktforschung und des gesamten Marketingbereiches, 17

27 sowie den Innovationsbeiträgen der Entwicklung werden Qualitätsziele für neue Produkte erarbeitet. Qualitätsverhalten Für das TQM ist ein ansprechendes Qualitätsverhalten eine der wichtigsten Voraussetzungen für eine gute Qualität. Damit ein TQM erfolgreich bei den Mitarbeitern umgesetzt werden kann, ist es notwendig, das Qualitätsverhalten und die Motivation zu fördern. Dies kann man erreichen, indem man eine ausgewogene Mischung von Aufgabeninhalt, -vielfalt, -umfang, Selbstständigkeit und Anerkennung für die Arbeit eines Mitarbeiters findet. Um das Konzept des TQM erfolgreich zu betreiben, ist es die Pflicht jeder Führungskraft, eine solche Mischung für seine Mitarbeiter bereitzustellen. Auch in diesem Bereich kann es zu einem Problem mit der Unternehmenskultur kommen. Wird jedoch das TQM richtig und konsequent angewendet, so kann dies eine Abflachung der Hierarchie und eine damit verbundene Kosteneinsparung nach sich ziehen. Qualitätssicherung Die Aufgaben der Qualitätssicherung sind die Förderung, Überwachung und Berichterstattung des gesamten Qualitätsgeschehens im Unternehmen. Dies betrifft nicht nur die Qualität direkt bei der Produktion, sondern schließt alle möglichen Bereiche wie Einkauf, Vertrieb, etc., ein. Wichtige Instrumente für die Qualitätssicherung stellen das Audit und die statistischen Qualitätssicherungsmethoden dar. Von den Audits gibt es verschiedenste Arten, wie zum Beispiel Produktions-, Verfahrens- oder Systemaudit. Das Audit wird an den Bereich angepasst, welcher zu auditieren ist. Qualitätssicherung ist also kein starres Konzept, welches einmal niedergeschrieben für alle Ewigkeit Gültigkeit besitzt. Vielmehr ist es ein Verfahren, dass eine ständige Änderung und Verbesserung im Unternehmen nach sich ziehen soll. Ob man gute Qualität erzeugt hat und den Kunden davon auch überzeugen konnte, zeigt sich, wenn der Kunde wiederkommt und nicht das Fahrzeug. Hat man dies 18

28 erreicht, dann hat man auch den wichtigsten Faktor der Kundentreue, nämlich das Vertrauen des Kunden, gewonnen. 21 Eines der größten Probleme, mit der das Qualitätsmanagement zu kämpfen hat, ist jenes der Akzeptanz. Es wird häufig kritisiert, dass das Qualitätsmanagement nicht unmittelbar zur Wertschöpfung beiträgt und dadurch der Wert von dieser nur schwer einzuschätzen ist. Trotzdem wurde durch empirische Erhebungen gezeigt, dass es einen positiven Zusammenhang zwischen dem Einsatz von Qualitätsmanagement und dem Erfolg eines Unternehmens gibt. 22 Automobilhersteller wie Toyota nehmen einen verspäteten Auslieferungszeitpunkt in Kauf, damit die Qualitätssicherung die vorgegebenen Ziele erreichen kann. Die Kosten steigen dadurch an und die verspätete Auslieferung hat einen momentanen Gewinnverlust zur Folge, aber es ist wesentlich schlimmer, wenn ein Automobilhersteller ein Fahrzeug mit schlechter Qualität ausliefert Werkzeuge des Qualitätsmanagements Für das umfassende Qualitätsmanagement steht eine Reihe von Qualitätsmanagementwerkzeugen zur Verfügung. Die organisatorischen Mittel, die zur Unterstützung des Qualitätsmanagement dienen, sind das betriebliche Vorschlagswesen, Qualitätszirkel, Teamarbeit, Selbstkontrolle und Reklamationserfassung. Die wichtigsten Werkzeuge, die dem Qualitätsmanagement zur Verfügung stehen sind: FMEA FTA Design Reviews QFD 3x7 Werkzeuge (7 Qualitäts-, 7 Management-, 7 Kreativitätswerkzeuge) Benchmarking Versuchsmethodik 21 Vgl. BÜCHER (1992), S.1ff 22 Vgl. JOCHEM (2009), S Vgl. FREITAG (2009), S

29 Audit Die Werkzeuge und die unterstützenden Mittel sind zusammen die wichtigsten Methoden, die im Bereich des Qualitätsmanagements Anwendung finden. Auch bei diesen Methodiken sind noch zwei wichtige Faktoren zu berücksichtigen. Zum einen, dass immer wieder Selbstkontrollen durchgeführt werden und zum anderen, dass der Mitarbeiter auch hier der Kern des ganzen Qualitätsmanagements ist. Es muss sicher gestellt sein, dass dieser motiviert und engagiert bei der Arbeit ist und darüber hinaus die Qualitätsmanagementwerkzeuge beherrscht, welche in seinem Arbeitsbereich Anwendung finden Qualitätsinformation Qualitätsinformationen sind eine spezielle Art von Information. Man kann sagen, dass Information ein zweckbezogenes Wissen über Zustände und Ereignisse repräsentiert. Darüber hinaus beinhaltet Information immer einen gewissen Neuigkeitsgrad über einen Zustand, der selbst neu ist oder noch nicht als bekanntes Wissen vorhanden ist. Der Informationsgehalt ist umso größer, je größer der Neuigkeitsgehalt ist. Der Fall, dass ein Ereignis auftritt, das mit Sicherheit vorausgesetzt werden kann, kann nicht als Information bezeichnet werden. Information entsteht also immer dort, wo eine Entscheidung, eine Auswahl getroffen oder ein bestimmter Zustand eintritt bzw. festgestellt wird. In unserem Fall ist Information oft mit Messungen verbunden, was aber nicht notwendigerweise der Fall sein muss. Es ist durchaus möglich, dass Information nicht statistisch auswertbar ist. Das Ziel von Qualitätsinformationssystemen ist es, die betrieblichen Qualitätskreise zu unterstützen. Um dies zu erreichen, muss das Informationssystem die Qualitätsdaten erfassen, sie unter verschiedenen Gesichtspunkten verarbeiten und für die Analyse aufbereiten. Damit ein gut 24 Vgl. JÖBSTL (1999), S.103ff 20

30 funktionierender Ablauf gewährleistet ist, muss das Qualitätsinformationssystem über eine geeignete Beschreibung der Aufbau- und Ablauforganisation verfügen Qualitätsinformationssysteme Qualitätsinformationen werden über die gesamte Wertschöpfungskette erzeugt. Um diese Informationen zu sammeln und zu verwalten, verwendet man Qualitätsinformationssysteme. In der Automobilindustrie wird der Produktlebenszyklus immer kürzer, was zur Notwendigkeit führt, dass auch die Qualitätsinformationssysteme eine Wandelbarkeit und Anpassungsfähigkeit besitzen müssen. Denn damit sind sie dann nicht notwendigerweise an ein Produkt gebunden, sondern können vom Unternehmen auch nach der Beendigung eines Produktlebenszyklus weiter genutzt werden. Damit passt sich die Anpassungs- und Reaktionsfähigkeit des Unternehmens an den Markt an, wodurch auch die Unternehmensmodelle diesem gerecht werden können. Dies lässt sich mit Einsatz von objektorientierten Modellierungsmethoden erreichen. Will ein Unternehmen ein Qualitätsinformationssystem einführen, wird es in den meisten Fällen eine Reorganisation der Geschäftsprozesse vollziehen müssen, damit die Systeme optimalen Nutzen bringen Qualitätskontrolle Qualitätskontrolle ist aus zwei Gründen wichtig für die Qualitätssicherung. Zum einen ist es die Basis für ein tägliches, effektives Management und andererseits können langfristige Prozessverbesserungen nur dann erfolgen, wenn der Prozess unter Kontrolle ist, was wieder die Aufgabe der Qualitätskontrolle ist. 27 Die primäre Aufgabe der Qualitätskontrolle ist es, die Arbeitsproduktivität zu erhöhen, die Selbstkosten zu senken und die Qualität der Erzeugnisse zu 25 Vgl. SCHEER (1996), S.5f 26 Vgl. SCHEER (1996), S.7ff 27 Vgl. EVANS (2005), S

31 verbessern. Die Qualitätskontrolle kann als Gesamtheit aller Maßnahmen gesehen werden, die mittels statistischer Verfahren der Analyse von Prüfergebnissen und der Ursachenforschung auf die Qualitätsfestlegung und Qualitätsfertigung eingeht. Die Vorteile sind, dass die Ergebnisse, trotz geringeren Aufwands, da ja nur Stichproben entnommen werden, zuverlässig sind und mit großer Wahrscheinlichkeit der Realität entsprechen. 28 Die Qualitätskontrolle kann in zwei Hauptgruppen aufgegliedert werden. Zum einen sind das die Qualitätsrisikountersuchungen und zum anderen die statistische Prozesskontrollen. Die Qualitätsrisikountersuchung hat das Ziel einen optimierten und robustifizierten Standardprozess durch statistische Verteilungsaussagen zu beschreiben. Die Überwachung dieser Prozesse wird dann von der statistischen Prozesskontrolle übernommen. Dies basiert ebenfalls auf statistischen Verfahren, die die Abweichungen von dem idealen und optimierten Standardprozess überprüfen Qualitätsrisikountersuchung Bei der Qualitätsrisikountersuchung soll die zu erwartende Variation der Merkmale bestimmt werden, man sagt auch, dass man die natürliche Schwankung eines Prozesses bestimmt. Idealerweise wird dadurch ein vollständiges Verteilungsgesetz für ein Qualitätsmerkmal im Normalbetrieb des Prozesses bestimmt. Um ein solches Verteilungsgesetz bestimmen zu können, gibt es zwei Möglichkeiten. Zum einen hat man die Variante, reale Versuche durchzuführen und zum anderen gibt es die Möglichkeit, Optimierungsmodelle für die Abhängigkeit des Qualitätsmerkmals von den Einflussgrößen zu verwenden. Die Verwendung von Modellen aus der Qualitätsoptimierung ist für diese Bestimmung nicht wirklich geeignet, da die Modelle den Anforderungen aus der Praxis sehr selten genügen. Deshalb sollte man ausschließlich reale Versuche durchführen, um ein optimales Verteilungsgesetz bestimmen zu können, welches genau auf die Problemstellung zutrifft. Dafür werden alle Einflussfaktoren auf das gewünschte Niveau eingestellt 28 Vgl. BEYER (1964), S.187ff 29 Vgl. WEIHS (1999), S

32 und die Ergebnisse im Normalbetrieb beobachtet. Bei der Durchführung sollten jedoch nicht mehr und nicht weniger Anstrengungen unternommen werden wie üblich, damit das Resultat so normal wie möglich ist. Sind genügend Beobachtungen des Standardprozesses im Normalbetrieb durchgeführt worden, so kann die Verteilungsanalyse durchgeführt werden. 30 Ein dafür passendes Instrument ist der Quantil- Plot. Der Quantil- Plot gehört zum Bereich der explorativen Datenanalyse. Diese Analyse ermöglicht eine Aussage über die Streuung um das Zentrum und über mögliche Ausreißer. 31 Es ist naheliegend, dass als erster Versuchskandidat dabei eine Normalverteilung, für die aus der Beobachtung geschätzten Verteilungskenngrößen, Mittelwert und Standardverteilung, herangezogen wird, da der Großteil der Kontrollkarten an die Normalverteilung angepasst sind. Diese Arbeit wird in der Folge aber davon ausgehen, dass die Verteilungsgesetze eines Qualitätsmerkmals bekannt sind. Eine Unterscheidung findet nur darin statt, dass in einem Fall davon ausgegangen wird, dass die Verteilungskenngrößen Mittelwert und Varianz exakt bekannt sind und im anderen Fall angenommen wird, dass diese erst geschätzt werden müssen. Bei einer genügend langen Prozesshistorie kann jedoch davon ausgegangen werden, dass die Schätzungen der Verteilungskenngröße den wahren Werten ausreichend nahe sind Qualitätssicherung Die Qualitätssicherung ist ein Teilgebiet des Qualitätsmanagements. Hierbei werden die qualitätsbezogenen Aktivitäten in die bestehende Aufbau- und Ablauforganisation des Unternehmens eingebunden, welche die geplanten Tätigkeiten strukturiert und systematisch umsetzen. 33 Die Aufgabe der Qualitätssicherung, die auch unter Qualitätssicherung im weiteren Sinn bekannt ist, dient zur Erhaltung einer festgelegten Qualität. Dabei beinhaltet sie alle Tätigkeiten, die dazu führen, eine gewisse Qualität eines Produktes zu erreichen. Ebenfalls damit verbunden ist die Senkung der Selbstkosten eines 30 Vgl. WEIHS (1999), S.280ff 31 Vgl. SCHLITTGEN (2000), S.103ff 32 Vgl. WEIHS (1999), S.280ff 33 Vgl. KAMISKE (1992), S.206f 23

33 Produktes. Deswegen ist es sinnvoll, neben moderner Technik, auch moderne Prüftechniken anzuwenden. 34 Anfangs wurde Qualitätssicherung nur in der Produktion angewendet, doch hat man erkannt, dass sich die dadurch erwünschte Qualität nicht erreichen lässt. Deswegen hat man beschlossen, Qualitätssicherung auch in den anderen Bereichen des Unternehmens anzuwenden. 35 Beispiel für die Einhaltung von Qualität sind diverse Qualitätsauszeichnungen, wie jene von DIN ISO Damit soll für jedes andere Unternehmen und für jeden Kunden ersichtlich sein, dass eine Firma eine von ISO vorgegebene, genormte Qualität besitzt. Vor allem bei den größeren Unternehmen, wie Daimler, hat es sich durchgesetzt, dass die Qualitätssicherung ein eigenständiger Bereich und somit im Organisationsplan enthalten ist. Die Abteilung der Qualitätssicherung ist normalerweise direkt der Geschäftsführung unterstellt. 36 Die ersten Versuche Qualitäten zu sichern, traten im 19. Jahrhundert auf, als man versuchte in der Textilbranche verschiedene Schwankungen von Produktionsmerkmalen durch bestimmte Regelmäßigkeiten zu beschreiben. Aber erst ab 1924 erregte Walter A. Shewhart die Aufmerksamkeit, indem er statistische Methoden zur Anwendung brachte. In dieser Zeit wurde auch eines der ersten Instrumente, das Control Chart, eingeführt. Mit dieser war dann ein statistisches Verfahren entwickelt worden, mit dem man eine Überwachung der Fertigung durchführen konnte. 37 Heutzutage lässt sich die Qualitätssicherung auf drei Teilgebiete aufteilen: Qualitätsplanung (vgl. Kapitel ) Qualitätsprüfung (vgl. Kapitel ) Qualitätslenkung (vgl. Kapitel ) 34 Vgl. BEYER (1964), S Vgl. WEIHS (1999), S.7 36 Vgl. RINNE (1991), S Vgl. QUENTIN (2008), S1 24

34 Ein weiterer Punkt wird immer wichtiger und deswegen oft als vierter Punkt erachtet, nämlich die Qualitätsverbesserung (vgl. Kapitel ). 38 Rückkopplung Qualitätslenkung Qualitätsplanung Qualitätsprüfung Zeit Produktidee Rohmaterial Endprodukt Produktkonzeption Produktherstellung Abbildung 4: Schema der Qualitätssicherung Die Abbildung 4 zeigt auf, wo und wann die Qualitätssicherung bei der Produktherstellung zum Einsatz kommt. Man sieht, am Anfang steht die Planung. Die Qualitätssicherung tritt erst bei der Produktion selbst auf. Vorher gibt es zwar schon Maßnahmen, um die Qualität bei der Produktion zu erhöhen und um etwaige Schäden schon vorher nicht auftreten zu lassen, aber es wird dabei präventiv gehandelt. Die aktive Qualitätssicherung setzt erst bei der Produktion ein und steht mit der Qualitätslenkung im ständigen Kontakt Qualitätsplanung Die Planung beginnt mit der Prozess- und Produktionskonzeption und endet mit dem Herstellungsbeginn. Bei der Planung geht es primär um die Auswahl der 38 Vgl. GEIGER (1998), S.125ff 39 Vgl. WEIHS (1999), S.7f 25

35 Qualitätsmerkmale. In diesem Teil der Qualitätssicherung gehört auch die Auswahl und Festlegung des anzuwendenden Produktionsverfahrens. Diese Auswahl nimmt einen sehr wichtigen Teil der Qualitätsplanung ein, da sich diese Entscheidung meist langfristig auswirkt und nach Einführung nicht mehr so einfach gewechselt werden kann. Dadurch spielt hier der Kostenfaktor eine wichtige Rolle und ist für die Entscheidung grundlegend. Von Bedeutung sind auch die Festlegungen der Toleranzen für bestimmte Merkmale, die Schwankungsbereiche der Produktionsmerkmale und die Verfahren, die angewendet werden, um die gewünschten Bedingungen zu erfassen und einzuhalten. Bei der Qualitätsplanung handelt es sich um die Basis der Qualitätssicherung, da sich alle weiteren Vorgehensweisen auf diese stützen. Fehler, die an dieser Stelle gemacht werden, sind besonders fatal. Im Gegensatz dazu bietet sich hier aber die Möglichkeit, dass man Fehler verhindern kann, bevor ein Produkt erzeugt wird und dadurch unnötige Kosten verhindern kann. Das bedeutet, dass rechtzeitig erkannte Fehler in diesem Stadium der Entwicklung besonders kostengünstig korrigiert werden können. 40 Dies haben auch die Automobilhersteller erkannt und haben die Qualitätssicherung von der Endkontrolle vermehrt in die Planung verlagert, da man sich bewusst ist, dass die Kosten geringer sind, wenn in der Planung Qualität gesichert werden kann. Qualität und deren Sicherung umfasst das ganze Unternehmen: Fehler vermeiden und nicht korrigieren Zufall darf keine Chance haben Prozesse müssen beherrscht (vgl. Kapitel 3.1.2) sein 40 Vgl. WEIHS (1999), S.5 26

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