Để các hệ thống quản lý chất lượng trong các doanh nghiệp được phát huy tối đa hiệu quả, việc hiểu và thực hành một cách nhuần nhuyễn các công cụ hỗ trợ cải tiến năng xuất, chất lượng là việc không thể thiếu. Ngoài Kaizen, 5s hay Lean 6 Sigma thì không thể nhắc đến bộ công cụ quản lý “7 công cụ quản lý chất lượng” trong sản xuất của doanh nghiệp.
Cơ sở hình thành và tầm quan trọng của 7 công cụ quản lý chất lượng
7 Công cụ quản lý chất lượng được sử dụng trong việc giải quyết vấn đề. Những công cụ này được phát triển tại Nhật Bản. Sau đó được phát triển hoàn thiện bởi W.E. Deming và Joseph Juran.
Dr. Kaoru Ishikawa – Một trong những nhà khoa học hàng đầu thế giới về quản lý chất lượng đã nhận định rằng: 95% các vấn đề trong doanh nghiệp có thể được giải quyết bằng 7 công cụ quản lý chất lượng.
Cấu trúc của 7 công cụ quản lý chất lượng là tập hợp các dữ liệu. Chúng được sử dụng để phân tích quá trình sản xuất, xác định các vấn đề chính ảnh hưởng đến kết quả, kiểm soát sự biến thiên trong sản xuất và biến động chất lượng sản phẩm và đưa ra các giải pháp nhằm tránh các sai sót có thể xảy ra trong tương lai.
Với việc thực hành các công cụ này, doanh nghiệp sẽ chủ động hơn, hiệu quả hơn trong việc nhận diện các vấn đề. Ví dụ các lãng phí, kém hiệu quả trong quá trình, các nguyên nhân gây ra sản phẩm khuyết tật, các cơ hội cải tiến, đồng thời xác định được đâu ra nguyên nhân gốc rễ của vấn đề, định ra được thứ tự ưu tiên cần giải quyết vấn đề nào trước, vấn đề nào sau để đạt hiệu quả cao trong việc giải quyết các nguồn lực. Từ đó đưa ra được quyết định đúng đắn để giải quyết vấn đề.
7 công cụ quản lý chất lượng (7 quality control tools) gồm có:
- Phiếu kiểm tra (Check sheets)
- Biểu đồ (Charts)
- Biểu đồ nhân quả (Cause & Effect Diagram)
- Biểu đồ Parento (Pareto chart)
- Biểu đồ mật độ phân bố (Histogram)
- Biểu đồ phân tán (Scatter Diagram)
- Biểu đồ kiểm soát (Control Chart)
Các thông tin cụ thể đối với từng công cụ được chia sẻ trong phần tiếp theo của bài viết này
Giới thiệu về 7 công cụ quản lý chất lượng
2.1. Phiếu kiểm tra (Check Sheet)
Mục đích: Phiếu kiểm tra là các biểu mẫu đơn giản dùng để thu thập và ghi chép lại dữ liệu của doanh nghiệp một cách có hệ thống.
Ưu điểm của phiếu kiểm tra là rất dể hiểu và dễ áp dụng. Nó có thể cho thấy một bức tranh rõ ràng về tình hình hoạt động và điều kiện của tổ chức. Đây là một công cụ hiệu quả và mạnh mẽ để xác định được các vấn đề thường gặp. Tuy nhiên chúng không có hiệu quả cao trong việc phân tích các vấn đề về chất lượng. Do đó, nó chính là thông tin dữ liệu quan trọng đầu vào của các công cụ khác như biểu đồ Pareto, biểu đồ tần suất,…để theo dõi một cách chính xác các vấn đề xảy ra.
Phiếu kiểm tra thường được sử dụng trong các trường hợp sau:
+ Kiểm tra sự phân bố số liệu của một chỉ tiêu chất lượng trong quá trình sản xuất
+ Dùng để tiến hành xác nhận công việc
+ Xác định các dạng sai lỗi và vị trí của các sai lỗi của sản phẩm
+ Xác định nguồn gốc gây ra sai lỗi của sản phẩm
Các bước thiết kế phiếu kiểm tra
Bước 1: Xác định các thông số hoặc dữ liệu cần thu thập
Bước 2: Xác định thời gian thu thập dữ liệu (ca, ngày, tuần, tháng, quý…)
Bước 3: Xây dựng các biểu mẫu phù hợp
Bước 4: Áp dụng và xác nhận hiệu quả của mẫu phiếu kiểm tra và thay đổi, cải tiến nếu cần thiết.
Ví dụ: CheckSheet đối với Các sai lỗi trong bản Photocopy bao gồm: Quá tối, quá mờ, bẩn, sai vị trí, sai cỡ, kẹt giấy, các lỗi khác…được theo dõi trong 6 ngày được thể hiện như sau:
2.2. Biểu đồ (Charts)
Mục đích: Biểu đồ thể hiện mối quan hệ tương quan giữa các số liệu hoặc các đại lượng thông qua dạng hình ảnh. Đây là một công cụ rất hữu ích giúp các doanh nghiệp và các nhà quản lý quan sát và đánh giá sự phân bố dữ liệu theo thời gian hoặc theo các giai đoạn cụ thể.
Việc hiển thị dữ liệu bằng hình ảnh một cách trực quan cho phép người dùng hoặc người xem nhanh chóng nắm bắt được ý nghĩa của dữ liệu. Việc hiển thị dữ liệu bằng các đồ thì khác nhau được chọn tùy thuộc và mục đích phân tích và sở thích của đối tượng sử dụng.
Một số dạng biểu đồ thường sử dụng:
Mục đích: Biểu đồ nhân quả hay biểu đồ xương cá, biểu đồ Ishikawa, là một công cụ giúp doanh nghiệp đưa ra những nhận định nhằm tìm ra nguyên nhân gốc rễ của một vấn đề, từ đó thực hiện các hành động khắc phục để đảm bảo chất lượng. Đây là công cụ được sử dụng nhiều nhất trong việc tìm kiểm những nguyên nhân, khuyết tật trong các sản phẩm hoặc dịch vụ
2.3. Biểu đồ nhân quả (Cause & Effect Diagram)
Cách xây dựng biểu đồ nhân quả
Bước 1: Xác định vấn đề cần phân tích. Đặt vấn đề đã lựa chọn tại vị trí đầu cá. Vẽ một đường xương sống trung tâm hướng đến vấn đề này.
Bước 2: Sử dụng phương pháp Brainstorming thảo luận nhóm để đưa ra được tất cả các nguyên nhân có thể gây ra vấn đề.
Trong sản xuất, nguyên nhân chính có thể được xác định theo 5M (Man – con người, Machine – Máy móc, Method – Phương pháp, Meterial – Nguyên vật liệu, Mesurement – Sự đo lường).
Đối với dịch vụ, các nguyên nhân chính có thể được xác định theo 5P (Peope – Con người, Process – Quá trình, Place – Địa điểm, Provision – Sự cung cấp, Patron – Khách hàng)
Bước 3: Thêm các nguyên nhân phụ cho mỗi nguyên nhân chính đã xác định. Tiếp tục thêm vào các nguyên nhân có thể cho đến khi mỗi nhánh xác định được một nguyên nhân gốc rễ. Sử dụng phương pháp 5WHY để đặt câu hỏi và phân tích sâu các nguyên nhân.
Bước 4: Kiểm tra tính logic của mỗi chuỗi nguyên nhân, có thể loại bỏ những nguyên nhân không được áp dụng.
Bước 5: Kiểm tra tính đầy đủ của biểu đồ
Bước 6: Ghi tên tiêu đề của biểu đồ
.
2.4. Biểu đồ Pareto (Pereto Analysis)
Mục đích: Biểu đồ Pareto là một công cụ dùng để sắp xếp những vấn đề quản lý theo thứ tự quan trọng của chúng. Thông qua công cụ này, các nhà doanh nghiệp sẽ xác định được những yếu tố quan trọng nhất ảnh hưởng đến vấn đề để tập trung để xử lý trước. Ngoài ra, biểu đồ Pareto còn dùng để đánh giá hiệu quả cải tiến. Do đó, việc thực hiện cải tiến cần được sử dụng với nhiều công cụ thống kế.
Nguyên tắc Pareto (Nguyên tắc 80/20) được áp dụng trong quản lý chất lượng như sau: 80% thiệt hại về chất lượng do 20% nguyên nhân gây nên. 20% nguyên nhân gây lên 80% lần xảy ra tình trạng không có chất lượng
Các bước cơ bản để xây dựng biểu đồ Parento:
Bước 1: Xác định vấn đề cần xem xét và cách thu thập dữ liệu.
Ví dụ: Ta xem xét vấn đề Các lỗi trong bản Photocopy. Mục đích để tìm ra các sai lỗi cần ưu tiên để xử lý trước.
Bước 2: Lập phiếu kiểm tra (Checksheet) liệt kê theo các hạng mục
Có thể sử dụng Checksheet theo dõi như ví dụ mục 2.1
Bước 3: Dựa vào các dữ liệu thu thập được trong Checksheet, lập bảng dữ liệu và tính toán.
Tính tổng số của từng hạng mục, tổng số tích lũy, phần trăm tích lũy.
Sắp xếp từng hạng mục theo thứ tự giảm dần tần số xuất hiện từ trên xuống dưới
| STT | Tên lỗi | Số lỗi | Số lỗi tích lũy | % Lỗi tích lũy |
| 1 | Quá mờ | 44 | 44 | 29% |
| 2 | Quá tối | 37 | 81 | 53% |
| 3 | Bẩn | 27 | 108 | 70% |
| 4 | Sai vị trí | 16 | 124 | 81% |
| 5 | Sai cỡ | 12 | 136 | 88% |
| 6 | Kẹt giấy | 9 | 145 | 94% |
| 7 | Các lỗi khác | 9 | 154 | 100% |
| Tổng | 154 |
Bước 4: Vẽ biểu đồ Pareto
- Vẽ trục tung và trục hoành:
- Trục tung: trục trái: số lỗi; trục phải: phần trăm lỗi tích lũy
- Trục hoành: các lỗi đã được phân loại
- Xây dựng biểu đồ cột:
Vẽ các lỗi theo dạng cột theo số liệu của bản đã lập, thứ tự từ trái qua phải liền kề nhau
- Vẽ đường phần trăm tích lũy (đường cong Pareto)
Dựa vào bảng số liệu đã lập, đánh dấu các giá trị trị phần trăm tích lũy tương ứng đối với từng lỗi. Nối các điểm bằng một đường thẳng, ta được đường cong Pareto
- Viết các thông tin liên quan cần thiết cho biểu đồ.
(Có thể sử dùng công cụ Excel để vẽ biểu đồ Pareto)
Bước 5: Phân tích biểu đồ Pareto
Áp dụng quy tắc Pareto (quy tắc 80/20) vào biểu đồ Pareto đã xây dựng: Từ trục phần trăm bên phải ta kẻ đường thẳng tại vị trí 80%. Khi đó đường thẳng sẽ cắt đường phần trăm tích lũy tại vị trí nào thì ta kẻ đường thẳng xuống cắt cột các sai lỗi/vấn đề. Tất cả các sai lỗi/ vấn đề nằm bên tay trái đường thẳng sẽ quyết định 80% hậu quả chung.
Trong ví dụ trên, từ biểu đồ Pareto ta thấy được rằng các lỗi quá mờ, quá tối và bẩn xảy ra nhiều nhất và cần được ưu tiên giải quyết trước.
2.5. Biểu đồ phân bố (Histogram)
Mục đích: Biểu đồ phân bố cho phép nhìn một cách trực quan sự phân bố của các số liệu thu được. Nó được xây dựng bằng cách chia giá trị đo được thành nhiều khoảng, tập trung số dữ liệu nằm trong các khoảng đó rồi biểu thị thành biểu đồ dạng cột. Từ số liệu được thống kê doanh nghiệp có thể đánh giá được trạng thái của sản phẩm hay quá trình sản xuất như thế nào để có thể đề ra những biện pháp phòng ngừa các rủi ro có thể xảy ra một cách kịp thời.
Các bước xây dựng biểu đồ phân bố:
Bước 1: Thu thập dữ liệu. Đếm số lượng các số liệu N (thông thường N>50), xác định giá trị lớn nhất XM và giá trị nhỏ nhất Xm
Giả sử khi kiểm tra độ pH của một loại rau quả muối chua với độ pH theo yêu cầu là 3.5, sai số cho phép là 0.2, ta thu được một bảng số liệu các giá trị pH của 100 sản phẩm như trong bảng sau:
| Độ pH | |||||||||
| 3,56 | 3,50 | 3,46 | 3,48 | 3,42 | 3,43 | 3,52 | 3,49 | 3,44 | 3,56 |
| 3,48 | 3,52 | 3,56 | 3,50 | 3,47 | 3,48 | 3,46 | 3,50 | 3,56 | 3,38 |
| 3,41 | 3,49 | 3,37 | 3,47 | 3,45 | 3,44 | 3,50 | 3,39 | 3,46 | 3,46 |
| 3,55 | 3,50 | 3,52 | 3,44 | 3,45 | 3,44 | 3,48 | 3,46 | 3,52 | 3,46 |
| 3,48 | 3,40 | 3,48 | 3,32 | 3,52 | 3,34 | 3,46 | 3,43 | 3,30 | 3,46 |
| 3,59 | 3,47 | 3,63 | 3,59 | 3,38 | 3,52 | 3,45 | 3,48 | 3,31 | 3,46 |
| 3,40 | 3,51 | 3,54 | 3,46 | 3,48 | 3,50 | 3,36 | 3,60 | 3,46 | 3,52 |
| 3,48 | 3,50 | 3,50 | 3,56 | 3,52 | 3,46 | 3,48 | 3,46 | 3,52 | 3,56 |
| 3,56 | 3,45 | 3,48 | 3,46 | 3,46 | 3,54 | 3,54 | 3,48 | 3,49 | 3,41 |
| 3,41 | 3,44 | 3,45 | 3,34 | 3,47 | 3,47 | 3,41 | 3,48 | 3,54 | 3,47 |
Từ bảng số liệu ta xác định được giá trị N = 100; XM = 3,68; Xm = 3,30
Bước 2: Tính số khoảng chia (k), độ rộng của mỗi khoảng chia (r) và giá trị biên của mỗi khoảng chia.
– Số khoảng chia: k = =
– Độ rộng của mỗi khoảng chia: r = = 0,038
Để thuận tiện cho việc vẽ biểu đồ, trong trường hợp trên ta có thể làm tròn giá trị độ rộng mỗi khoảng thành r = 0,05
– Giá trị biên của mỗi khoảng chia:
+ Khoảng đầu tiên có giá trị trung tâm là Xm và các giá trị biên là (Xm – r/2) và (Xm + r/2)
+ Khoảng thứ 2 có giá trị trung tâm là Xm + r và các giá trị biên là: (Xm + r – r/2) và (Xm + r + r/2)
+ Các khoảng tiếp theo xác định tương tự cho đến khi đạt k khoảng chia
Bước 3: Tính tần số xuất hiện (số lần xuất hiện) n cúa các giá trị trong mỗi khoảng, ta thu được bảng sau:
| STT | Biên giới khoảng | n |
| 1 | 3,275 – 3,325 | 3 |
| 2 | 3,325 – 3,375 | 4 |
| 3 | 3,375 – 3,425 | 10 |
| 4 | 3,425 – 3,475 | 33 |
| 5 | 3,475 – 3,525 | 34 |
| 6 | 3,525 – 3,575 | 12 |
| 7 | 3,575 – 3,625 | 3 |
| 8 | 3,625 – 3,675 | 1 |
| 9 | 3,675 – 3,725 | 0 |
| 10 | 3,725 – 3,775 | 0 |
Bước 4: Vẽ biểu đồ Histogram
Có thể dùng công cụ Excel để thực hiện vẽ biểu đồ Histogram nhanh và chính xác hơn.
Bước 5: Nhận xét biểu đồ.
Từ biểu đồ Histogram, ta cần xác định được:
- Trung tâm phân bố ở đâu?
- Độ sai lệch của dữ liệu?
- Hình dạng phân bố.
Ở biểu đồ Histogram của các giá trị pH thu được, ta nhận thấy trung tâm phân bố của tập dự liệu nằm trong khoảng giá trị pH từ 3.475 – 3.525. Mà giá trị pH theo yêu cầu là 3.5, độ sai lệch cho phép là 0.2. Nên có thế thấy rẳng các giá trị pH đo được đều nằm trong giới hạn cho phép. Ngoài ra, biểu đồ lại có hình dạng phân phối chuẩn (tần số lớn dần khi gần về phía trung tâm và nhỏ dần khi dịch chuyển về 2 phía) nên có thể kết luận rằng độ pH của các sản phẩm này đang ở trạng thái ổn định và đang được kiểm soát tốt.
Biểu đồ phân tán (Scatter Diagram)
Biểu đồ phân tán (Scatter Diagram) là sự biểu diễn dữ liệu bẳng đồ thị trong đó các giá trị quan sát được của một biến được vẽ thành từng điểm so với các giá trị của biến kia mà không nối các điểm đó lại với nhau bằng đường nối. Biều đồ phân tán chỉ ra mối quan hê giữa 2 nhân tố.
Mục đích: Để giải quyết các vấn đề và xác định điều kiện tối ưu bằng cách phân tích định lượng mối quan hệ nhân quả giữa các biến số của 2 nhân tố này. Dựa vào việc phân tích biểu đồ có thể thấy được nhân tố này phụ thuộc như thế nào vào một nhân tốc khác và mức độ phụ thuộc giữa chúng.
Các bước xây dựng biểu đồ phân tán:
Bước 1: Thu thập dữ liệu của cặp biến số cần xác định mối tương quan giữa chúng.
Ví dụ: Để xác định thời gian lên men của một loại rau quả muối chua để đạt được pH = 3,5. Người ta theo dõi và ghi chép lại độ pH của dịch lên men ở từng thời điểm như sau:
| Thời gian (h) | pH | Thời gian (h) | pH | Thời gian (h) | pH |
| 12 | 6,03 | 24 | 4,8 | 36 | 3,5 |
| 13 | 6,01 | 25 | 4,78 | 37 | 3,4 |
| 14 | 6,01 | 26 | 4,57 | 38 | 3,38 |
| 15 | 5,98 | 27 | 4,36 | 39 | 3,37 |
| 16 | 5,67 | 28 | 4,25 | 40 | 3,37 |
| 17 | 5,56 | 29 | 3,95 | 41 | 3,37 |
| 18 | 5,34 | 30 | 3,9 | 42 | 3,35 |
| 19 | 5,28 | 31 | 3,8 | 43 | 2,95 |
| 20 | 5,17 | 32 | 3,7 | 44 | 2,87 |
| 21 | 5,12 | 33 | 3,69 | 45 | 2,68 |
| 22 | 4,98 | 34 | 3,67 | 46 | 2,65 |
| 23 | 4,97 | 35 | 3,67 | 47 | 2,51 |
Bước 2: Vẽ biểu đồ với biến độc lập trên trục hoành X và biến phụ thuộc trên trục tung Y
Bước 3: Nhận xét biểu đồ:
Nhìn bảo biểu đồ biểu diễn mối tương quan giữa thời gian lên men và độ pH, ta có thể thấy rằng độ pH và thời gian lên men có mối quan hệ phụ thuộc: Thời gian lên men càng dài thì độ pH càng giảm. Để độ pH=3.5 theo yêu cầu thì thời gian lên men sản phẩm vào khoảng 36 (h).
Biểu đồ kiểm soát (Control Chart)
Biểu đồ kiểm soát được sử dụng nhằm phân biệt những biến động do các nguyên nhân đặc biệt được nhận biết, điều tra và kiểm soát gây ra với những biến ngẫu nhiên vồn có của quá trình.
Mục đích: Cho thấy sự biến động của các hoạt động và quá trình trong 1 khoảng thời gian nhất định. Do đó, biểu đồ kiểm soát dùng để dự đoán, đánh giá sự ổn định của quá trình; kiểm soát, xác định khi nào cần điều chỉnh quá trình và để xác định sự cải tiến của một quá trình.
Các loại biểu đồ kiểm soát:
– Biểu đồ kiểm soát cho các dữ liệu liên tục (dữ liệu dạng biến số):
- Biểu đồ : đo lường đơn và độ rộng dịch chuyển (Cỡ mẫu = 1)
- Biểu đồ : giá trị trung bình và độ rộng (1 < Cỡ mấu < 10)
- Biểu đồ : giá trị trung bình và độ lệch chuẩn (Cỡ mẫu >10)
– Biểu đồ kiểm soát cho dữ liệu rời rạc (dữ liệu dạng thuộc tính):
- Biểu đồ np (Chỉ sử dụng khi cỡ mẫu không đổi): số sản phẩm khuyết tật
- Biểu đồ p: Tỷ lệ sản phẩm khuyết tật
- Biểu đồ c (Chỉ sử dụng khi cỡ mẫu không đổi): Số khuyết tật. Ví dụ: Số vết xước
Hình 2.7.4. Biểu đồ kiểm soát c
- Biểu đồ u: Số khuyết tật trên một đơn vị (m, m2, 1 sản phẩm). Ví dụ: Số vết xước/m2
Các bước cơ bản để thiết lập biểu đồ kiểm soát:
Bước 1: Xác định đặc tính cần kiểm soát.
Bước 2: Lựa chọn biểu đồ kiểm soát thích hợp.
Bước 3: Quyết định cỡ mẫu và tần số lấy mẫu.
Bước 4: Thu thập và ghi chép dữ liệu hoặc sử dụng các dữ liệu lưu trước đây (nên có ít nhất 20 mẫu)
Bước 5: Tính các giá trị thống kê đặc trưng cho mỗi mẫu.
Bước 6: Tính các giá trị các đường kiểm soát. Bao gồm đường trung tâm (Center Line – CL), đường giới hạn kiểm soát trên (Upper center line – UCL) và đường giới hạn kiểm soát dưới (Lower center line – LCL).
Bước 7: Thiết lập biểu đồ và đánh dấu trên biểu đồ các giá trị thống kê mẫu.
Bước 8: Kiểm tra trên biểu đồ đối với các điểm (giá trị mẫu đo) ở ngoài giới hạn kiểm soát và đối với các dấu hiệu bất thường vượt khỏi tầm kiểm soát.
Bước 9: Ra quyết định cụ thể
- Nếu tất cả các điểm đều nằm trong giới hạn kiểm soát và không có dấu hiệu đặc biệt nào vượt quá tầm kiểm soát nghĩa là quá trình ổn định, biều đồ kiểm soát với đường trung tâm và các đường kiểm soát đã thiết lập sẽ trở thành chuẩn để kiểm soát quá trình.
- Nếu một hoặc một vài điểm vượt ngoài vùng kiểm soát, ta cần phải tìm ra nguyên nhân đặc biệt gây ra tình trạng này đối với từng điểm. Khi nguyên nhân đặc biệt được tìm thấy, điểm nằm ngoài giới hạn kiểm soát do nguyên nhân đặc biệt đó gây ra sẽ được loại bỏ. sau đó, cần tính lại giá trị đường trung tâm, giới hạn trên và giới hạn dưới từ những điểm nằm trong giới hạn kiểm soát, vẽ biểu đồ mới. Thực hiện lại bước 8,9 cho đến khi xây dựng được biểu đồ chuẩn
