Siirryttäessä pienten volyymien projektituotannosta suurten volyymien prosessituotantoon, tuotekehityksen laadunhallinnassa tilastollisten laadunhallintamenetelmien edut korostuvat. Tilastollisien laadunhallintamenetelmien avulla voidaan simuloida massatuotannossa mahdollisesti esiin tulevia ongelmia jo tuotekehitysprosessin aikana. Näin voidaan lyhentää uusien tuotteiden tuotekehitysaikaa ja säästää tuotteiden valmistuskustannuksissa sekä mahdollisista tuotteiden vikaantumisista aiheutuvista kustannuksista. Conseptas Oy:ssä käytämme Design for Six Sigma (DFSS)- menetelmiä, kuten esimerkiksi tilastollista toleranssianalyysiä (STA) ja valmistusprosessin hallintaa (SPC). Lisäksi pyrimme kartoittamaan mahdolliset tuotekehitysprojektin riskit käyttämällä tehokkaita riskinhallintatyökaluja, kuten esimerkiksi FMEA- menetelmää ja tuotekehitysprosessimme mukaisia katselmointi käytäntöjä.

Massavalmistettavan tuotteen kehitys ideasta konseptin kautta kaupan hyllylle toimitettavaksi tuotteeksi vaatii systemaattisesta otetta tuotekehitysorganisaatiolta. Tuotekehityksen alussa ensimmäiset evaluointitarkoituksiin valmistettavat niin sanotut mock-up prototyypit voidaan tehdä lyhyellä aikataululla valmistuksen ehdoilla ilman suunnitteluprosessin laadunhallintamenetelmiä. Kun evaluointivaiheen jälkeen on valittu tuotekonsepti, jolla tuotekehitystä päätetään jatkaa, Six Sigma tuotekehitystyökalut antavat erinomaisen hyödyn lopputuotteen laadun ja kustannustehokkuuden varmistamiseksi. Esimerkiksi tilastollisella toleranssianalyysityökalulla voidaan simuloida erilaisia valmistusmenetelmiä, alikokoonpanovaihtoehtoja sekä tiiviste- ja liitinratkaisuja. Näin voidaan optimoida kustannustehokkaat ja luotettavat suunnitteluratkaisut, joita voidaan soveltaa tuotekehitysprosessissa ensimmäisestä prototyypistä lopputuotteeseen asti.

Kun tuotekehityksessä siirrytään konseptivaiheesta varsinaiseen tuotesuunnitteluvaiheeseen, on eri alikokoonpanojen ja osien kriittisten rajapintojen määrittely lopputuotteen laadun ja kustannustehokkuuden kannalta oleellista. Kriittisiä rajapintoja ovat esimerkiksi ohjaavat piirteet osien ja alikokoonpanojen välillä sekä esimerkiksi liitin- ja tiivistepinnat. Rajapinnoille määritellään tuotesuunnittelussa parametrit, joita tuotteen valmistuksessa tullaan tilastollisilla mittausmenetelmillä seuraamaan. Näiden kriittisten rajapintojen parametrien määrittelyssä ja niistä koostuvien toleranssiketjujen analysoinnissa käytämme Conseptas Oy:ssä itse kehittämäämme tilastollista toleranssianalyysityökalua. Tällä analyysityökalulla voidaan optimoida rajapintojen parametrit ja saadaan myös luotua takaisinkytkentä prototyyppien ja myöhemmin myös massavalmistuksen mittausdataan.

Conseptas Oy:ssä käytämme kehittämäämme mittausdatan keräys ja analysointityökalua, jolla saamme kerättyä luotettavasti komponenttien valmistajilta mittausdataa kriittisistä parametreista. Tätä mittausdataa voidaan hyödyntää takaisinkytkentänä toleranssianalyysissä ja näin varmistaa, että valmistusdokumenteissa määritellyt yksittäiset toleranssit ja niille määritellyt suorituskykyindeksit Cp ja Cpk ovat valituilla valmistustekniikoilla saavutettavissa myös tuotteen massavalmistuksessa. On tuotteen kustannus- ja laadunvarmistuksen kannalta tärkeää, että tuotesuunnittelussa määritellyt valmistustoleranssit ovat valitulle valmistustekniikoille optimaalisia. Esimerkiksi liian vaativa valmistustoleranssi aiheuttaa todennäköisesti laatuongelmia myöhemmin massatuotannossa ja päinvastoin taas liian ”löysä” toleranssi ylimääräisiä valmistuskustannuksia tarpeettoman kalliin ja tarkan valmistusmenetelmän muodossa.

Vaikka Six Sigma menetelmät ja niille kehitetyt työkalut soveltuvat parhaiten massatuotteen tuotesuunnitteluprosessiin, voidaan niitä soveltaa myös pienten volyymien tuotteille ja jopa yksittäisten tuotteiden suunnittelussa käyttämällä esimerkiksi toleranssianalyysissä Worst Case menetelmää tilastollisen analyysin sijasta. Perustellusti voidaan todeta Six Sigma menetelmien olevan käyttökelpoisia ja joissakin tuotesuunnitteluprojekteissa jopa välttämättömiä työvälineitä suunniteltavan tuotteen kustannustehokkuuden ja korkean laadun saavuttamiseksi.

Artikkelin kirjoitti Kauno Pikka, joka toimii laatuasiantuntijana Conseptasilla. Lisätietoja laatupalveluistamme: https://conseptas.com/palvelut/six-sigma/