Načrtovanje poskusov (DOE) omogoča ekipi Lean Six Sigma skupno testiranje vhodov procesa in merjenje, kako so njihovi učinki medsebojno odvisni. ASQ umešča DOE v fazo Improve metodologije DMAIC, kjer ekipe vrednotijo rešitve in določajo, kateri vhodi potrebujejo nadzor. Preden predvidi proizvodni čas, mora sponzor vedeti, ali bo poskus podprl odločitev o delovnih nastavitvah.
Testiranje enega dejavnika naenkrat pušča interakcije nerešene
Testiranje enega dejavnika naenkrat (OFAT) spremeni en vhod, medtem ko ostale drži fiksne, nato pa ponovi proces za drug vhod. Nerešene pušča interakcije: učinek enega dejavnika je odvisen od nastavitve drugega dejavnika. Priročnik NIST/SEMATECH pojasnjuje to omejitev v svojih smernicah, prvič objavljenih leta 2003.
V analizi root cause analysis v okviru Lean Six Sigma interakcija spremeni to, kar mora ekipa ugotoviti. Prepoznavanje vhoda, ki vpliva na odziv, je le del naloge. Ekipa mora določiti tudi, kako se ta učinek spreminja glede na kombinacije nastavitev. Rezultat OFAT velja za vrednosti, ki so bile med testom fiksne; ne določa pa, kaj se zgodi pri netestiranih kombinacijah.
Poskus s tremi dejavniki zahteva več kot osem proizvodnih mest
NIST-ov praktični primer poliranja preučuje hitrost in podajanje skupaj z globino, vsak na dveh ravneh. Njegov celotni faktorski načrt vsebuje osem kombinacij, kar omogoča oceno glavnih učinkov in interakcij. Ponovitev teh kombinacij in dodajanje treh tekov v središčni točki pripeljeta celotni načrt do 19 tekov. NIST to predstavlja kot učni primer in ne navaja nobenih prihrankov podjetja.
| Stopnja načrtovanja | Teki na tej stopnji | Kumulativni teki |
|---|---|---|
| Vse kombinacije treh dejavnikov na dveh ravneh | 8 | 8 |
| Ponovite vsako kombinacijo | 8 | 16 |
| Dodajte teke v središčni točki | 3 | 19 |
Odobritev osmih proizvodnih mest bi financirala le začetne kombinacije v tem eksperimentu DMAIC. Ponovljeni teki prav tako potrebujejo proizvodne zmogljivosti, enako pa velja za naknadno potrditev. Sponzorjev pregled bi moral ločiti štetje edinstvenih nastavitev od skupnega zahtevanega proizvodnega časa.
Measurement and run order belong in the DOE plan
Smernice ASQ za fazo Measure vključujejo preverjanje merilnega sistema pred določitvijo zmogljivosti procesa. V predlogu DOE mora imeti odzivna spremenljivka jasno povezavo z izjavo o težavi projekta z opredeljenim postopkom merjenja. Za meritve, na katere vplivajo razlike med operaterji ali ponovljena odčitavanja, ta priprava vključuje Gage R&R.
Načrtovanje tekov je del zasnove poskusa. NIST-ove smernice za terminologijo DOE razlikujejo tri določbe z različnimi nameni:
- Randomizacija: dodeljevanje kombinacij obdelave in vrstnega reda tekov s pomočjo naključnega razporeda.
- Replikacija: ponovna izvedba iste kombinacije obdelave za oceno poskusne napake.
- Blokiranje: razvrščanje tekov okoli znanih motilnih spremenljivk, kot so operaterji ali spremembe surovin, tako da je mogoče njihove učinke ločiti od učinkov, ki se preučujejo.
Projektni Black Belt mora oceniti, ali proizvodni urnik ohranja predvideni načrt. V NIST-ovem primeru poliranja lahko izvajanje nastavitev v fiksnem zaporedju zamenja učinek globine s pogoji dan-noč. Sprememba zaporedja, ki jo zahteva proizvodnja, narekuje pregled načrta pred začetkom tekov.
Delni faktorski načrti zamenjajo teke za predpostavke
Delni faktorski načrt uporablja izbran podnabor kombinacij celotnega faktorskega načrta. Manjše število tekov prinaša zamenjavo učinkov (aliasing): ocenjeni učinek lahko vključuje prispevke drugih učinkov. NIST ponazarja to težavo s polovičnim delnim načrtom, v katerem se glavni učinki zamenjujejo z dvofaktorskimi interakcijami.
Za projekt optimizacija procesov v Lean Six Sigma mora pregled načrta opredeliti, kateri učinki ostajajo zamenjani. Če je operativna odločitev odvisna od ločevanja učinka vhoda od interakcije, mora predlog pojasniti, kako bo ekipa med njimi razlikovala. Manjši začetni poskus je utemeljen, kadar je sponzor predvidel proračun za nadaljnje teke, potrebne za razrešitev teh učinkov.
Izbira premaza in maziva v študiji Lean Six Sigma
Študija iz leta 2022, objavljena v reviji Materials Science Forum, je uporabila DOE v okviru metodologije DMAIC za raziskovanje obrabe utripača in matrice. Študija je poročala o najboljši kombinaciji prevleke AlCrN-PVD in olja aloe vere. Ugotovitev podpira izbiro prevleke in maziva pod pogoji te študije. Uporaba enake kombinacije v drugem proizvodnem procesu zahteva testiranje v pogojih tega specifičnega procesa.
Potrditveni teki predhajajo predaji v fazo Control
Prilagojeni model DOE potrebuje potrditev pri predlaganih delovnih nastavitvah. NIST priporoča vsaj tri potrditvene teke pri predlaganih najboljših nastavitvah, tudi če so se te nastavitve pojavile v prvotnem poskusu. Smernice pozivajo tudi k ustvarjanju enakega poskusnega okolja in raziskovanju odstopanj med predvidenimi in opaženimi odzivi.
Ob predaji DMAIC mora control plan opredeliti potrjene nastavitve in njihovo preizkušeno delovno območje. Te nastavitve nato postanejo del standardnega dela, z uporabo control charts za spremljanje procesa, v skladu s smernicami ASQ za fazo Control. Merila za sprejem morajo prav so določiti, kdo odobri spremembo nastavitve zunaj preizkušenega območja in kakšne dokaze ta sprememba zahteva.
Viri
- NIST/SEMATECH (priročnik 2003, spletna izdaja), "One variable at a time": https://www.itl.nist.gov/div898/handbook/pri/section2/pri212.htm. (itl.nist.gov)
- NIST/SEMATECH (priročnik 2003, spletna izdaja), "Full factorial example": https://www.itl.nist.gov/div898/handbook/pri/section3/pri3332.htm. (itl.nist.gov)
- NIST/SEMATECH (priročnik 2003, spletna izdaja), "A Glossary of DOE Terminology": https://www.itl.nist.gov/div898/handbook/pri/section7/pri7.htm. (itl.nist.gov)
- NIST/SEMATECH (priročnik 2003, spletna izdaja), "Confounding (also called aliasing)": https://www.itl.nist.gov/div898/handbook/pri/section3/pri3343.htm. (itl.nist.gov)
- Materials Science Forum (2022), “Die and Punch Wear Reduction in Stamping Process by Lean Six Sigma Approach”: https://www.scientific.net/MSF.1058.165. (scientific.net)
- NIST/SEMATECH (priročnik 2003, spletna izdaja), "How to confirm DOE results (confirmatory runs)": https://www.itl.nist.gov/div898/handbook/pri/section4/pri46.htm. (itl.nist.gov)
