Диаграмма исикавы. Анализ «Рыбья кость», или Диаграмма Исикавы

Началом борьбы за повышения качества продукции в Японии послужили лекции ученных В.Э.Деминга и Д.М.Журана. Сущность методологии Деминга-Журана заключается в том, что качество надо контролировать не на конечном продукте, а на каждой стадии производства, оно должно быть заложено в каждый проект и процесс.

Исследования на американских предприятиях показали, что руководители до 85% ответственности за контроль качества возлагали на линейных руководителей и инженерно-технических работников и только 15% на рабочих. По методу Деминга-Журана эти цифры пришлось поменять местами, то есть ответственность за качество возложить непосредственно на исполнителей. Это привело к поис­ку новых путей повышения качества в рамках новой страте­гии. В результате возникла новая форма контроля - круж­ки контроля качества (ККК), где сами рабочие занимаются поиском путей повышения качества. Эти кружки впервые были организованы в США, но массовое распространение по­лучили в Японии по инициативе профессора К. Исикава, ко­торый разработал причинно-следственную диаграмму для удобства работы над проблемами повышения качества в круж­ках, отраженная на рисунке.

Диаграмма Исикавы для анализа связей «причины-следствия» в контроле качества

ККК представляют собой небольшие группы работников, добровольно решающих свои производственные проблемы. Обычно в кружке 6-10 человек, которые собираются 3-4 раза в неделю после работы. При этом они сами определяют цель занятия, но главной задачей является устранение при­чин возникновения брака на своем производственном участ­ке. Кроме вопросов повышения качества ККК, особенно в по­следнее время, изучают проблемы экономии ресурсов, повы­шения производительности и улучшения условий труда. Один раз в месяц в торжественной обстановке проходит премиро­вание членов ККК. Во многих фирмах премируют не только за те предложения, которые приняты к внедрению, но и за те, которые отклонены, чтобы стимулировать большее число рядовых работников заниматься инновационными процесса­ми, так как это в конечном счете приносит большой доход предприятию. Руководители для ККК разрешают использо­вать ЭВМ фирмы для анализа и расчетов, а также оборудо­вание предприятий для изготовления опытных образцов. Инженеры и менеджеры не входят в состав ККК, а подклю­чаются только для оказания помощи при анализе, разработ­ке чертежей, внедрения (осуществления) разработанных предложений в производство.

Другие названия метода: "Причинно-следственная диаграмма" ("рыбий скелет")

Назначение метода

Применяется при разработке и непрерывном совершенствовании продукции. Диаграмма Исикавы - инструмент, обеспечивающий системный подход к к определению фактических причин возникновения проблем.

Цель метода

Изучить, отобразить и обеспечить технологию поиска истинных причин рассматриваемой проблемы для эффективного их разрешения.

Суть метода

Причинно-следственная диаграмма - это ключ к решению возникающих проблем.

Диаграмма позволяет в простой и доступной форме систематизировать все потенциальные причины рассматриваемых проблем, выделить самые существенные и провести поуровневый поиск первопричины.

План действий

В соответствии с известным принципом Парето, среди множества потенциальных причин (причинных факторов, по Исикаве), порождающих проблемы (следствие), лишь две-три являются наиболее значимыми, их поиск и должен быть организован. Для этого осуществляется:

сбор и систематизация всех причин, прямо или косвенно влияющих на исследуемую проблему;

группировка этих причин по смысловым и причинно-следственным блокам;

ранжирование их внутри каждого блока;

анализ получившейся картины.

Особенности метода

Причинно-следственная диаграмма ("рыбий скелет")

Общие правила построения

Прежде чем приступать к построению диаграммы, все участники должны прийти к единому мнению относительно формулировки проблемы.

Изучаемая проблема записывается с правой стороны в середине чистого листа бумаги и заключается в рамку, к которой слева подходит основная горизонтальная стрелка - "хребет" (диаграмму Исикавы из-за внешнего вида часто называют "рыбьим скелетом").

Наносятся главные причины (причины уровня 1), влияющие на проблему, - "большие кости". Они заключаются в рамки и соединяются наклонными стрелками с "хребтом".

Далее наносятся вторичные причины (причины уровня 2), которые влияют на главные причины ("большие кости"), а те, в свою очередь, являются следствием вторичных причин. Вторичные причины записываются и располагаются в виде "средних костей", примыкающих к "большим". Причины уровня 3, которые влияют на причины уровня 2, располагаются в виде "мелких костей", примыкающих к "средним", и т. д. (Если на диаграмме приведены не все причины, то одна стрелка оставляется пустой).

При анализе должны выявляться и фиксироваться все факторы, даже те, которые кажутся незначительными, так как цель схемы - отыскать наиболее правильный путь и эффективный способ решения проблемы.

Причины (факторы) оцениваются и ранжируются по их значимости, выделяя особо важные, которые предположительно оказывают наибольшее влияние на показатель качества.

В диаграмму вносится вся необходимая информация: ее название; наименование изделия; имена участников; дата и т. д.

Дополнительная информация:

Процесс выявления, анализа и объяснения причин, является ключевым в структурировании проблемы и переходу к корректирующим действиям.

Задавая при анализе каждой причины вопрос "почему?", можно определить первопричину проблемы (по аналогии с выявлением главной функции каждого элемента объекта при функционально-стоимостном анализе).

Способ взглянуть на логику в направлении "почему?" состоит в том, чтобы рассматривать это направление в виде процесса постепенного раскрытия всей цепи последовательно связанных между собой причинных факторов, оказывающих влияние на проблему качества.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ

Диаграмма Исикавы представляет собой метод анализа разветвленности определенных процессов, его детализацию.

Иначе Диаграмма Исикавы называется причинно-следственной диаграммой, ёлочной диаграммой, диаграммой рыбьего скелета, 5М. В литературе чаще всего употребляется термин «рыбий скелет», поскольку диаграмма в законченном виде чем-то напоминает скелет рыб.

Диаграмма Исикавы имеет причинно-следственное основание, является ключом к решению появляющихся проблем. Она дает возможность в простой и доступной форме провести систематизацию всех потенциальных причин и следствий рассматриваемых проблем, выделяя самые значительные и проводя уровневый поиск первопричин.

Цель диаграммы Исикавы

Диаграмма Исикавы предназначена для изучения, отображения и обеспечения технологии поиска настоящих причин рассматриваемых проблем с целью их эффективного разрешения. С помощью диаграммы происходит соотнесение причин и результатов (следствий).

Диаграмма Исикавы является наиболее элегантным и широко используемым инструментальным методом контроля качества.

Можно выделить три основных типа диаграммы Исикавы:

1. Анализ разветвления (детализации) процессов,
2. Классификация производственных процессов.
3. Определение причин.

Использование диаграммы

Диаграмма Исикавы используется в процессе разработки и непрерывного совершенствования продукции. Она является инструментом, с помощью которого обеспечивается системный подход определения фактических причин появления определенной проблемы.

В соответствии с диаграммой Исикавы по известным принципам Парето определяются потенциальные причины проблем (следствия), при этом только две-три из них могут являться наиболее значительными. Для их поиска собирают и проводят систематизацию всех причин, которые прямым или косвенным образом влияют на исследуемую проблему. Далее эти причины группируются в соответствии со смысловыми и причинно-следственными блоками, происходит их ранжирование по каждому блоку. В завершении получившаяся картина подвергается анализу.

Особенности диаграммы Исикавы

При построении диаграммы используется 5 блоков, по этой причине диаграмма часто называется 5М (все категории начинаются в английском языке с буквы М): Machine (оборудование), Material (материалы), Method (методы), Man (сотрудники), Milieu (внешняя среда). Иногда в диаграмму добавляется измерительная система (Measurement System) и диаграмма называется тогда 6М.

В процессе построения диаграммы все участники должны определить единое мнение по отношению к формулировке проблемы, которая записывается в правой стороне в середине листа. К ней с левой стороны подходит основная горизонтальная стрелка, далее наносят основные причины первого уровня, заключаемые в рамки и соединенные наклонными стрелками.

Далее необходимо нанести причины второго уровня, оказывающие влияние на главные причины, которые являются следствием причин второго уровня. Причины третьего уровня влияют на причины второго уровня и примыкают к средним причинам и т. д.

Анализ факторов диаграммы

В ходе анализа диаграммы происходит выявление и фиксация всех (даже незначительных) факторов, поскольку целью диаграммы является поиск наиболее правильного пути и эффективных способов решения проблемы. Ранжирование причин (факторов) производят по их значимости с выделением особо важных.

Диаграмма Исикавы должна содержать всю необходимую информацию, включая название диаграммы, наименование изделия, фамилии участников, дату и др. Дополнительной информацией может быть выявление, анализ и объяснение причин, которые являются ключевыми в структурировании проблем и переходе к корректирующим действиям.

При анализе каждой причины исследователь задает вопрос «почему?», с помощью которого определяется первопричина проблемы. Метод рассмотрения проблемы в направлении «почему?» состоит в том, чтобы определять данное направление в виде процесса, который последовательно раскрывает всю цепь связанных между собой причинных факторов.

"Рыбья кость" (Схема Исикавы) (" Fishbone ")

Представляет возможные причины, которые порождают определенные эффекты.

Цель - классифицировать и анализировать самые важные причины проблем.

Как составить диаграмму Ишикава?

Нарисуйте диаграмму "рыбья кость". Начинайте справа, строя основные "кости" (категории) по направлению влево.

Напишите постановку проблемы в "голове рыбьей кости" (Нужна только та часть, которая касается результата постановки проблемы. Это указывалось в этапе 2 в разделе "Стратификация").

Определите основные категории "рыбьей кости", которые относятся к данному результату. Существуют четыре способа определения этих категорий:

Почему это происходит?

Почему такое состояние существует?

Обязательно проследите логику вашей диаграммы в обоих направлениях как показано на рисунке ниже (а1 вызвано посредством а2, которое, в свою очередь, вызвано посредством а3. В обратном порядке а3 вызвало а2, которое, в свою очередь, вызвало а1.) Очень часто невозможно понять логику диаграммы, не проследив ее в обратном направлении.
Далее просмотрите каждую "подкость", чтобы обнаружить дополнительные причины; т.е. перейдите к а2 и задайте вопрос "Почему происходит а2?". Затем задайте вопрос "Почему происходит а1?" и продолжайте процесс запрашивания, продвигаясь к основной "кости".

Прежде чем переходить к этапу 7, завершите анализ всей диаграммы "рыбья кость".

Определите наиболее вероятные корневые причины и обведите последний элемент в цепочке.

Удостоверьтесь с помощью данных в наиболее вероятной корневой причины. Команды должны собрать данные, чтобы удостовериться, что это, действительно, корневая причина "результата" причины. Если потенциальная причина содержит в себе множество сложных подпричин, то разбейте вашу диаграмму на ряд отдельных диаграмм. Мы предлагаем пример "рыбьей кости":

В данном примере начинайте с вопроса "Почему шоферы явились причиной запоздалых поставок?". Продолжайте исследовать эту логическую цепочку до тех пор, когда у вас не останется вопросов. После этого проследите логическую цепочку в обратном направлении, начиная от причины и заканчивая результатом. Если логическая цепочка верна в обоих направлениях, то оставьте ее на графике. Если же логика отсутствует, то переработайте ее или удалите.

После завершения анализа одной логической цепочки, перейдите к следующему уровню и вновь задавайте вопрос "Почему?". В данном примере команда была вынуждена остановиться на пункте "Не получены ордера на грузы", так как данный пункт находился вне сферы их контроля.

Следующая область рассмотрения будет: существует ли другая причина пункта "Недостаточное время погрузки". Если такая причина существует, то продолжайте задавать вопрос "Почему?". Если же нет, то переходите к следующему уровню. Продолжайте анализировать график таким образом, пока не зададите вопросы ко всем основным категориям.

После анализа диаграммы команда решает, какие области достойны дальнейшего исследования в качестве потенциальных корневых причин. После того, как эти области определены (обычно две или три), собираются данные, чтобы удостовериться, что исследуемые области, действительно, являются корневыми причинами "результата" проблемы.

Диаграмма Исикавы представляет собой один из семи простых При помощи использования этого метода можно найти узкие места в производственном процессе, определить их причины и следствия.

Из истории

К. Исикава являлся японским исследователем в области качества. В середине ХХ века он занялся методами управления качества и их активным внедрением на японские предприятия.

Им был предложен новый графический метод управления качеством, названный причинно-следственной диаграммой или диаграммой Исикавы, который также называют "рыбьей костью" или "рыбьим скелетом".

Данный метод, относящийся в ряду простых инструментов обеспечения качества, знают в Японии все - от школьника до президента фирмы.

Первоначально Исикава ввел для своей диаграммы правило "шести М" (все слова на английском языке, которые обуславливают производственные причины, приводящие к различным результатам, начинаются на букву "М"): люди (man), материал (material), оборудование (machine), метод (method), менеджмент (management), измерение (measurement).

Сегодня причинно-следственная диаграмма Исикавы используется не только для анализа качества, но и в иных областях, в связи с чем причины первого порядка могут быть уже иными.

Использование метода

Данный метод может использоваться для выявления причин появления каких-либо проблем, с целью осуществления анализа бизнес-процессов на предприятии, при необходимости проведения оценки соотношения связей "причины-следствие". Как правило, диаграмма Исикавы рождается при командном обсуждении какой-либо проблемы, проведенного методом "мозгового штурма".

Классификация причин, образующих "скелет" диаграммы

Диаграмма Исикавы состоит из центральной вертикальной стрелки, которая собственно и представляет следствие, и подходящих к ней крупных "ребер", которые называют причинами первого порядка. К этим "ребрам" подходят стрелки поменьше, называемые причинами второго порядка, к ним - еще более мелкие - причины третьего порядка. Такое "ветвление" может осуществляться очень долго, вплоть до причин n-го порядка.

Применение метода мозгового штурма при построении диаграммы

Для того чтобы построить диаграмму Исикавы, необходимо вначале обсудить с коллективом существующую проблему и какие наиболее важные факторы на нее влияют.

Метод мозгового штурма или мозговой атаки предполагает, что в обсуждении участвуют не только работники определенного предприятия, но могут принимать участие и иные лица, поскольку они имеют "незамыленный глаз" и подходят к решению проблемы с неожиданной стороны.

Если в ходе первого этапа обсуждения не удается достичь консенсуса по поводу причин, вызывающих определенное следствие, то проводится столько этапов, сколько понадобится для выявления основных факторов.

В процессе обсуждения никакие идеи не отбрасываются, все они тщательно фиксируются и обрабатываются.

Порядок построения

Построение диаграммы Исикавы включает в себя несколько этапов. Первый - правильная формулировка проблемы:

• Она записывается в центре по вертикали листа и с выравниванием по правому краю по горизонтали. Как правило, надпись заключают в прямоугольник.
• К проблеме-следствию подводят причины первого порядка, которые также преимущественно помещают в прямоугольники.
• К причинам первого порядка подводят стрелками причины второго порядка, к которым, в свою очередь, подводят причины третьего порядка и так до того порядка, который был определен в ходе мозгового штурма.

Как правило, диаграмма должна иметь название, дату составления, объект исследования. Для того чтобы определить какие причины относятся к первому порядку, а какие - ко второму и т. д. необходимо осуществлять их ранжирование, которое может проводиться в ходе мозговой атаки или с помощью математического аппарата.

Анализ причин брака изделия

Рассмотрим диаграмму Исикавы на примере анализа причин брака изделия.

В данном случае в качестве следствия (проблемы) выступает производственный брак.

При проведении мозгового штурма были определены различные причины, влияющие на брак изделия. В результате достижения консенсуса участниками проведения мозговой атаки все причины были ранжированы, отброшены малозначительные и оставлены наиболее важные факторы.

К причинам первого порядка были отнесены материалы, оборудование, комплектующие, труд, условия труда и технология.

На них непосредственное влияние оказывают причины второго порядка: примеси, влажность, доставка, точность, контроль, хранение, воздушная среда, рабочее место, культура производства, возраст станка, обслуживание, дисциплина, квалификация, опыт, инструмент, средства измерения, технологическая дисциплина, документация, оснастка (ее наличие).

На причины второго порядка влияют причины третьего порядка, к которым отнесли температуру, влажность хранения, приемку при контроле, освещенность и шум на рабочем месте, качество оснастки.

Все эти причины разнесены по соответствующим местам и построена диаграмма Исикавы. Пример приведен на рисунке. При этом нужно понимать, что причины другой группой могут быть выделены иные.

Основной вопрос при построении диаграммы

Любая диаграмма Исикавы при ее анализе должна сопровождаться вопросом "Почему?". Сначала задаем этот вопрос по отношению к проблеме: "Почему возникла данная проблема?" Отвечая на этот вопрос, можно выявить причины первого порядка. Далее, задаем вопрос "Почему?" по отношению к каждой из причин первого порядка и, таким образом, выявляем причины второго порядка и т. д. Также обычно не выделяют, но по отношению к причинам третьего порядка и далее правильнее уже задавать вопрос не "Почему?", а "Что?" или "Что именно?"

Научившись отвечать на эти вопросы по приведенным примерам диаграммы Исикавы, вы научитесь ее строить самостоятельно.

Рассмотрение проблемы "Разброс в деталях"

Рассмотрим диаграммы Исикавы на примере предприятия.

Промышленное предприятие, занимающееся выпуском каких-либо деталей, зачастую сталкивается с проблемой разброса размеров деталей.

Для разрешения этой проблемы необходимо собрать технологов, рабочих, поставщиков, менеджеров, инженеров, можно пригласить иных лиц, которые будут способствовать нахождению подходов, которые не предусматриваются специалистами своего дела.

При хорошо проведенном анализе мало выявить только факторы, вызывающие возникновение проблемы, их необходимо правильно проранжировать. Это может осуществляться в процессе мозгового штурма, после того, как закончен процесс определения причин. Каждый член группы должен проставить оценки значимости отдельных причин со своей точки зрения, после чего будет определена общая значимость причин.

В представленной диаграмме Исикавы на примере предприятия были выделены следующие причины первого порядка: рабочие, материалы, технология, станок, измерения, среда и менеджмент.

На рисунке показаны причины второго и третьего порядков. Задавая вопросы "Почему?" и "Что?" можно дойти до первопричины, которая породила проблему.

Членами группы было определено, что наиболее значимыми показателями, влияющими на разброс деталей, являются период измерений и точность приборов.

Таким образом, значимость не зависит от того, к какому порядку относится данная причина.

Достоинства и недостатки метода: продолжение исследований

Основные достоинства применяемого метода:

• раскрытие творческого потенциала;
• нахождение взаимозависимостей между причинами и следствием, определение значимости причин.

Основные недостатки при применении данного инструмента:

• отсутствует возможность проверки диаграммы в обратном порядке;
• диаграмму можно значительно усложнить, что затруднит ее восприятие и возможность логического построения выводов.

В связи с этим анализ причин и следствий необходимо продолжать с использованием и других методик, прежде всего, таких как пирамида А. Маслоу, диаграмма Парето, метод стратификации, контрольных карт и других. При простом решении может оказаться достаточным проведение анализа с использованием причинно-следственной диаграммы.

В заключение

Диаграмма Исикавы может быть использована, прежде всего, при управлении качеством продукции. Помимо этого, она может применяться при проектировании новых товаров, модернизации производственных процессов и в других случаях. Она может строиться и одним человеком, и группой лиц по предварительному обсуждению. В результате использования данного инструмента в своей деятельности предприятие получает возможность в достаточно простой форме систематизировать причины рассматриваемой проблемы-следствия, при этом провести отбор наиболее важных и выделить среди них приоритетные путем ранжирования.

Цель работы : построение причинно-следственной диаграммы Каору Исикавы для конкретной продукции или услуги.

Теоретическая часть

Причинно-следственная диаграмма (Cause and effect diagram) применяется, как правило, при анализе дефектов, приводящих к наибольшим потерям.

Она позволяет выявить причины таких дефектов и сосредоточиться на устранении этих причин. При этом анализируются четыре основных причинных фактора: человек, машина (оборудование), материал и метод работ.

При анализе факторов выявляются вторичные, а может быть и третичные причины, приводящие к дефектам и подлежащие устранению. Поэтому для анализа дефектов и построения диаграммы необходимо определить максимальное число причин, которые могут иметь отношение к допущенным дефектам.

Она состоит из показателя качества, характеризующего результат и факторных показателей (рис.1).

Рис.1. Структура диаграммы причин и результатов

Такую диаграмму в виде «рыбьего скелета» предложил японский ученый К. Исикава. Ее называют также «ветвистой схемой характерных факторов», а иногда диаграммой «четыре М» - по составу четырех основных факторов: Man, Method, Material, Machine. Диаграмма выявляет отношение между показателями и воздействующими на них факторами. Сначала формулируется проблема или дефект качества. Это «голова рыбы». Четыре основных фактора анализа – это «большие кости скелета». Для каждого фактора на диаграмму наносят вероятные причины дефектов – это «ребра», т.е. «средние» и «мелкие кости рыбьего скелета» (рис.2).

Рис.2. Диаграмма Исикавы.

Построение диаграмм включает следующие этапы:

Этап 1. Определяется показатель качества, т.е. тот результат, которого нужно достичь.

Этап 2. Выбранный показатель качества помещается в середине правого края чистого листа бумаги. Слева направо проводится прямая линия («хребет»), а показатель заключается в прямоугольник. Далее пишутся главные причины, которые влияют на показатель качества. Они заключаются в прямоугольники и соединяются с «хребтом» стрелками в виде «больших костей хребта» (главных причин).

Этап 3. Пишутся (вторичные) причины, влияющие на главные причины («большие кости»). Они располагаются в виде «средних костей», примыкающих к «большим». Записываются причины третичного порядка, которые влияют на вторичные причины. Их располагают в виде «мелких костей», примыкающих к «средним».

Этап 4. Причины (факторы) ранжируются по их значимости, используя для этого диаграмму Парето. Выделяются особо важные причины, которые предположительно оказывают наибольшее влияние на показатель качества.

Этап 5. На диаграмму наносится вся необходимая информация: название; наименование изделия, процесса или группы процессов; имена участников процесса; дата и т.д.

Принцип построения диаграммы показан на рис. 3.

Рис. 3. Принцип построения диаграммы Исикавы.

При структурировании схемы на уровне первичных стрелок факторов во многих реальных ситуациях можно воспользоваться предложенным самим Исикавой правилом «пяти М». Оно состоит в том, что в общем случае существуют следующие пять возможных причин тех или иных результатов: материалы, машины, технология (методы), измерения, люди. Все эти слова по-английски начинаются с буквы «М»: Material, Machine, Method, Measurement, Man, откуда и пошло название данного правила. На рис. 4 показан результат определения группой из 5 человек относительной значимости факторов, вызывающих несоответствие стандарту качества динамика акустической колонки.

Рис. 4. Схема Исикавы с оценками значимости факторов.

Из диаграммы следуют наиболее значимые факторы в соответствии с числом концентрических колец на стрелках-факторах. Ими являются: консистенция клея (4 кольца), деформация демпфера (3 кольца) и невнимательность (небрежность) исполнителей-сборщиков (3 кольца).

На рис. 5 приведены для примера важнейшие возможные причины, влияющие на результат неудовлетворенности потребителя (следствия).

Рис.5. Причинно-следственная диаграмма для выявления причин неудовлетворенности потребителя.

В качестве примеров на рис. 6 и 7 приведены диаграммы Исикавы для контроля качества продукции и качества подготовки специалистов.

Рис. 6. Факторы, влияющие на качество продукции.

Систему факторов качественного обучения в вузе можно представить с помощью диаграммы Исикавы (рис.7).

Рис.7. Факторы, в наибольшей степени влияющие на качество подготовки специалистов