Transcript het gehele artikel ( 393 KB )

dossier: product- en proceskwaliteit
Trefwoorden
Sensata Technologies
Design for Six Sigma
CTQ
Auteur
Bernadette Koopmans
Cylinder pressure sensor in motor (Foto: Sensata)
Van ‘zufällig gute Produkte’
naar gegarandeerde
­topkwaliteit
De multinational Sensata Technologies staat bekend als wereldleider en
early innovator van mission-critical sensoren en controls. Het bedrijf
blinkt uit door producten met een extreem lage foutmarge. In haar
­zevenjarige bestaan is Sensata uitgegroeid tot koploper in Six Sigma en
met name Design for Six Sigma.
SIGMA
Nummer 5, november 2013
12
012-015_SGM05_ART2.indd 12
www.sigmaonline.nl
SIGMA Nummer 5, november 2013
06-11-13 10:59
dossier: product- en proceskwaliteit
Zonder druksensor zouden de uitlaatgassen van onze
­auto’s giftig zijn. Zonder beveiliging zou het risico op brand
in een wasmachinemotor onacceptabel zijn. Met een
­sensor voor de airconditioning realiseer je een comfortabel
en veilig klimaat in de auto. Sensoren en controls van
Sensata Techno­logies maken auto’s, vliegtuigen en huishoudelijke ­apparaten veiliger, energie-efficiënter en milieuvriendelijker. Sensata staat bekend om zijn mission-critical
sensoren voor de automotive en aerospace industrie, en
om zijn bimetaalschakelaars (controls). Het bedrijf is zelfs
wereldleider in verscheidene controls en automotive sen­
soren. In een moderne auto kunnen wel twintig producten
van Sensata zitten.
Henk Velten en Albert van der Kuij, doorgewinterde experts
bij Sensata, doen een boekje open over de kwaliteitszorg
van deze multinational. Henk Velten, Six Sigma Deployment
Leader in Almelo: “Grote klanten in automotive vragen
maximaal drie ppm, drie foute producten per miljoen stuks.
Dat halen we in veel gevallen. Er zijn er weinig die dit
­evenaren. Ons streven is nul ppm; onze sensoren moeten
de auto overleven. Dit is belangrijk om bijvoorbeeld blijvend
aan de emissiewetgeving te voldoen en veiligheid te
­garanderen.”
“In 2009 voorkwam een thermostaat van Sensata een
ramp met een Airbus van US Airways. De thermostaat zette
systemen in werking waardoor het toestel bestuurbaar
bleef en een noodlanding kon maken”, vertelt Albert van
der Kuij, Business Development & Standards Engineer in
Almelo.
Henk Velten begon in 1983 bij Texas Instruments in Almelo
als process engineer, daarna als design engineer, supervisor
en projectmanager. Vanaf 2007 leidt hij de invoering van Six
Sigma bij Sensata in Europa. Hij werkt samen met de tool­
experts van Sensata’s vijf belangrijkste Six Sigma tools:
FMEA (Failure Mode and Effect Analysis), MSA (Measure­ment
Systems Analysis), DOE (Design of Experiments), Minitab en
Reliability. Albert van der Kuij is FMEA-toolexpert en binnen
de kwaliteitsafdeling onder meer verantwoordelijk voor het
Quality Management System (QMS). Hij startte zijn loopbaan
in 1998 als design engineer bij de afdeling Controls van
Texas Instruments. Later hield hij zich als Field Application
Engineer bezig met het opbouwen van expertise in de toepassing van producten, met als doel nieuwe projecten te
starten en de markt te ondersteunen.
Albert: “Als kwaliteitsmedewerker is het goed om kennis te
hebben van het hele bedrijfsproces van klanteisen en business-doelstellingen tot en met de geleverde producten en
diensten. We laveren door de verschillende processen heen,
praten veel met mensen en dagen ze uit door kritische
­vragen te stellen. Onze filosofie is: kwaliteit is van iedereen.
We proberen het kwaliteitswerk daarom op alle niveaus en
afdelingen te integreren, waardoor ook de werkvloer gemotiveerd is mee te werken. Elf van de veertien interne QMSauditors werken niet direct voor de kwaliteitsafdeling.”
SIGMA Nummer 5, november 2013
012-015_SGM05_ART2.indd 13
Dossier: Product- en proceskwaliteit
Kwaliteit is het tot in de puntjes beheersen van bedrijfs­
processen. Sensata is van Texaanse komaf, maar van een
cowboymentaliteit is absoluut geen sprake. Sensata heeft
nooit vanuit de heup geschoten. Het heeft procesbeheersing tot grote hoogte verheven. Uitgebreide statistische
methoden en tools als Design for Six Sigma worden bij
­innovatie ingezet om te voorspellen hoe een product of
­proces zich gaat gedragen. Niet aflatende regelkringen
­vervolmaken de verbeteracties, waarbij de klant volop
­betrokken is. Dit artikel laat ook zien, dat in een ­complexe
productie-organisatie pas echt betrouwbare ­producten van
de band rollen, wanneer kwaliteit van iedereen is.
Dossierhouder: Gerard Berendsen ([email protected])
‘Sie machen zufällig gute Produkte’
Henk Velten werkt al dertig jaar in Almelo. Hij heeft een cultuuromslag meegemaakt op twee fronten: de ontwikkeling
van het kwaliteitsbewustzijn en de verplaatsing van de
­productie naar landen met lagere kosten. “Halverwege de
jaren tachtig zijn we begonnen met het opschrijven van kwaliteitsprocedures waarbij niet meer de kwaliteitscontroleur
met de blauwe jas, maar de productiemedewerkers zelf hun
­eigen werk controleerden. Daarop borduren wij voort. Tien
jaar geleden hadden we productontwikkeling, productie en
de kwaliteitsafdeling nog onder één dak en kon je het hele
proces tot de uitlevering volgen. We kregen te maken met
nieuwe uitdagingen door het uit elkaar groeien van productontwikkeling en productie. We produceren hoofdzakelijk in
Mexico, China, Maleisië en Bulgarije. Kwaliteitszorg werd
complexer, ook door de verscheidenheid aan culturen. In
Almelo focussen we ons nu steeds meer op het NPD, het
New Product Development-proces van nieuwe producten of
derivaten van bestaande producten.”
Albert van der Kuij: “Van oorsprong zijn we een Amerikaans
bedrijf: resultaatgedreven en vooral gericht op ‘doen’. Door
tijdsdruk schoot grondige engineering wel eens te kort. Het
was nodig om de ontwikkeling te verbeteren met een grondig
risicoassessment, planning en verificatie.” Henk: “Er was
­bijvoorbeeld geen duidelijke aanpak om een lage ppm te
In minder dan 50 woorden
−− Sensata Technologies is een Amerikaanse multinational met
een Europees hoofdkantoor in Almelo.
−− Het bedrijf maakt voornamelijk sensoren en controls voor de
auto- en luchtvaartindustrie, maar ook voor talloze toepassingen in huis.
−− Het bedrijf loopt voorop met de toepassing van Design for Six
Sigma.
−− Samen met de klant, werkt Sensata aan steeds hogere
­kwaliteit.
www.sigmaonline.nl
SIGMA Nummer 5, november 2013
13
06-11-13 10:59
dossier: product- en proceskwaliteit
DFSS model in Sensata
CTQ flowdown for Critical Parameter Management
Survive in the car
CTQ Main testDesign
FMEA
specifications
CTQ’s
Components
CTQ’s
Process
CTQ’s
CTQ’s
Supplier process
Sensata process
Supplier FMEA
Process FMEA
v­ alideren. De klant wil weten waarom je producten goed zijn.
Ondanks onze goede resultaten wisten we vaak niet welke
parameters belangrijk waren. Je moet precies weten wat je
moet controleren om zeker te zijn dat de levensduur wordt
gehaald. Onze klant BMW zei: ‘Meine Freunden, Sie machen
zufällig gute Produkte’. Die uitspraak klinkt nog steeds door
en stimuleert om zo diep te gaan dat we onze producten en
productieprocessen als onze broekzak kennen. Vanaf 2007
trainen we onze engineers op Six Sigma-methodes en -tools
zodat ze kunnen aantonen dat we niet toevallig goede producten maken. Dat we weten welke toleranties belangrijk zijn
en er statistisch geen speld tussen te krijgen is.
Veel toegepast wordt bijvoorbeeld Design of Experiments,
een efficiënte manier om een optimum te vinden in een
­aantal parameters. We zien dat hogere opleidingen hier
­onvoldoende op aansluiten. In vijf jaar tijd is driekwart van
het personeel ­getraind in Six Sigma en statistiek. Er kwam
een roadmap om via complete kwaliteitszorg de top te
­bereiken, met gegarandeerd goede producten, jaar na jaar.
We lopen nu voorop met de toepassing van Six Sigma en
met name het daarop aansluitende Design For Six Sigma
(DFSS). Landelijk en internationaal werken we samen met de
voorlopers in DFSS.”
Critical to Quality
Maar hoe bereik je nu die lage ppm’s? Henk: “Het begint
met het vertalen van de omstandigheden in de auto naar
­representatieve productspecificaties. Vaak weet de auto­
fabrikant zelf niet wat de eisen zijn en laten ze die aan ons
over. Daarna is de uitdaging voor de design engineer om een
optimaal concept te bepalen en te valideren welke toleranties op onderdelen en in het produktieproces nodig zijn.
Statistisch moet dan al worden aangetoond dat we binnen
alle belangrijke toleranties in de buurt van nul ppm komen.
SIGMA
Nummer 5, november 2013
14
012-015_SGM05_ART2.indd 14
Het is daarbij zaak dat onze buitenlandse fabrieken de
­processpecificaties kunnen garanderen. We moeten ook
­zorgen dat onze leveranciers geen problemen opleveren. In
deze ­keten zijn de belangrijke Six Sigma tools Design-FMEA
en Proces-FMEA. Hiermee stellen we voor onszelf zeker dat
alle potentiële foutbronnen in ontwerp, proces en toeleverancier, geen roet in het eten gooien. We kijken dus niet achteraf, maar vooraf naar wat er fout zou kunnen gaan en voor­
komen dat in het ontwikkelproces. Daar vragen klanten ook
om. Als er iets fout gaat in een auto, krijgen we claims. En
dat willen we voorkomen.”
Ontwikkeling kan niet meer zonder de statistiek. Henk: “Om
met 95% zekerheid aan te tonen dat je één ppm foutmarge
haalt, moet je statistisch gezien bijna drie miljoen producten
testen. Maar wij doen het slimmer door de test to failure te
gebruiken in plaats van de test to pass. Dan kun je met veel
minder producten en in minder tijd je foutmarge aan­tonen;
bijvoorbeeld met een versnelde levensduurtest van 1300
uren aantonen dat 8000 uren in de auto wordt ­gehaald.”
De bottleneck voor het design is dus de set van eisen waar
een sensor aan moet voldoen om goed te functioneren.
Henk: “De Six Sigma-tool CTQ Flowdown is de rode draad in
ons Design For Six Sigma-proces. Hiermee zoeken we de
factoren die ‘Critical To Quality’ zijn, de CTQ’s: afmetingen
­zoals de dikte van componenten en hoe goed ze aan elkaar
gelast moeten worden. Als je ze niet weet, maak je ‘zufällig
gute Produkte’. De design engineer doet allerlei testen om
die CTQ’s te bepalen, vervolgens worden testspecificaties en
tolerantiegebied opgesteld, die de mensen op de productielocaties nodig hebben voor het ontwikkelen van de productiemethode.”
Voorbeeld
“We maken een sensor om de druk van de dieselinjectie in
de auto te regelen. Het product is goed, maar het moet
goedkoper van de klant. De engineer krijgt de opdracht om
te bewijzen dat dat kan, terwijl de sensor ook aan de eisen
van de klant blijft voldoen. Die zegt dat de hoogste eis de
‘high vibration capability’ is. Met andere woorden: de sensor
moet de trilling van de motor overleven. Op de ouderwetse
manier zouden we een serie sensoren testen en kijken of ze
het doen. Als de test positief uitpakte, vermoedden we dat
de volgende miljoen het ook bleven doen. Maar dat is statistisch niet juist. De engineer moet zoeken naar die ene kritische factor die mogelijk belangrijk is voor het behalen van
de vibratie-eis. De CTQ bleek de ‘wirepull’ te zijn, de minimale kracht die de gouddraadjes in de chip moeten verdragen.
Die kracht moet minimaal 20 gram-force zijn. Gelukkig lag
de werkelijke productiewaarde op 25, terwijl de specificatie
op 8 stond. Dus toevallig maakten we goede producten. Als
het productieproces was versneld om een lagere prijs te
­bereiken, en de kracht was om die reden onder de 20 gekomen, dan hadden we een probleem gehad. We dalen dan af
in het proces – hier komt de term ‘flowdown’ vandaan.
www.sigmaonline.nl
SIGMA Nummer 5, november 2013
06-11-13 10:59
dossier: product- en proceskwaliteit
Het is de bedoeling dat de waarde niet alleen minimaal twintig is, maar ook blijft – zonder uitzondering bij alle sensoren.
Die waarde, die CTQ-testspecificatie, moet gecommuniceerd
worden naar de werkvloer in het Verre Oosten. Vervolgens
onderzoekt de engineer samen met die Aziatische collega de
proces-FMEA van het proces. Je zoekt via risico-analyses
naar wat er in het proces fout kan gaan waardoor de waarde
onder de 20 duikt. De productiemensen kunnen dan op
voorhand maat­regelen treffen om te zorgen dat het altijd
goed gaat. Dit is een van de technieken die ons hebben
­geholpen om pro­actief te verbeteren en bewust goede
­producten te maken.”
‘Klanten pakken ons bij de oren’
De invloed van de klant gaat nog verder. Henk Velten:
“Vooral onze automotive klanten stellen voor een hele lage
prijs extreem hoge eisen. Ze pakken ons regelmatig bij de
oren en helpen ons steeds weer de lat hoger te leggen.”
Albert van der Kuij beaamt dit: “Onze grote OEM’s, de
Original Equipment Manufacturers zoals VW, Audi, BMW en
General Motors, vormen de zogenoemde International
Automotive Task Force IATF. Deze stelt additionele, verzwarende eisen op ISO9001, waarmee de ISO/TS16949-norm
wordt gevormd, waarvoor we gecertificeerd zijn. Daarbij moet
Sensata voldoen aan allerlei klantspecifieke eisen voor het
QMS. Al met al zijn deze eisen hoog en worden telkens opgeschroefd. Regelmatig komen grote klanten langs om te
auditen. In 2010 zijn we zelf gestart met een intern auditteam met mensen van verschillende afdelingen. Eerst hebben we aan de hand van onze hoofdprocessen een overzicht
gemaakt van auditnormen. We auditen deze normeisen sowieso eens in de drie jaar, maar naar gelang het potentiële
risico worden bepaalde aspecten van processen vaker onder
de loep genomen. Als je alleen diep inzoomt op de hoofd­
processen, ga je voorbij aan de risico’s op de interfaces tussen de processen. Zo is voor een goede productontwikkeling
een goede CTQ Flowdown, inclusief FMEA’s, tussen design
en process engineers van belang. De interacties binnen NPD
zijn nog veel complexer, vanwege de samenwerking tussen
projectmanager, marketing, engineers, logistiek en klantenservice. Naast audits van één persoon, voeren we daarom
ook audits van hele teams uit, verspreid over afdelingen en
locaties.”
Op het verlanglijstje staat om het team wereldwijd mee te
laten kijken bij andere vestigingen. Henk Velten: “We willen ook de communicatiesystemen en interacties tussen
de p
­ roductielocaties auditen. Dit plan is nog niet uitgevoerd. Maar er is wel kruisbestuiving met andere bedrijven, bijvoorbeeld met Philips. We kijken wat we kunnen
leren van e
­ lkaars bedrijfsprocessen en van de techniek,
van materialen tot solderen. Zolang het niet om vertrouwelijke informatie gaat, kun je heel open zijn. Er komt
geen contract aan te pas. Het gaat om vragen als hoe ga
SIGMA Nummer 5, november 2013
012-015_SGM05_ART2.indd 15
Sensata Technologies
Sensata Technologies, in 2006 ontstaan uit de afdeling
Sensors & Controls van Texas Instruments, heeft
11.300 werknemers in twaalf business centra en
­negen productielocaties, verspreid over elf landen. Het
hoofdkwartier ligt in Attleboro (VS), het Europese
hoofdkantoor in Almelo. Jaarlijks produceert Sensata
meer dan een miljard producten in 400 productfamilies, waarvan je er minstens dertig per huishouden
aantreft.
Sensata Technologies ontving de ATC Innovation Award
(2007) en de Europese Eureka Lillehammer milieuaward (2008) voor de Cylinder Pressure Sensor, waarmee dieselauto’s tot negentig procent minder schadelijke stoffen uitstoten. Door de Global Internal Award van
PACCAR (2009), resultaat van een zeer succesvol Six
Sigma-project, werd Sensata hofleverancier van DAF.
je om met leveranciers, hoe doe je productontwikkeling en
betrouwbaarheidstesten, hoe valideer je processen en
hoe voorkom je misstappen? Wat we niet doen, is elkaars
productielijnen auditen. Dat is te vertrouwelijk.” “Maar
onze grote klanten doen dat wel”, vertelt Albert.
“Continental bezocht vorig jaar wereldwijd onze locaties
om te kijken hoe wij grip houden op onze processen. Ze
anticiperen op de uitlevering van onze producten door bij
de bron te kijken waar eventuele fouten kunnen optreden.
Via deze audits komen klanten met verbeterpunten. De
verwachtingen worden steeds hoger, stilstand is achteruitgang – je moet door blijven groeien.
Partnership met de klant
“Vroeger werkten we voor de specificaties, om te zorgen dat
de klant tevreden was”, zegt Henk. “Nu zijn we een stap
­verder en werken we voor succes. Het ultieme doel is niet
om de kwaliteitsman bij de klant tevreden te houden, maar
dat het product in die auto voldoet en de consument
­tevreden is.”
Albert: “We werken proactief samen met de klant aan de
toepassing van ons product, om heldere specificaties op
­tafel te krijgen. De klant ervaart dat als een partnership. De
klant brengt de risico’s op systeemniveau in kaart en geeft
ons eisen die wij op onze beurt gecontroleerd moeten
­implementeren in onze bedrijfsprocessen. Dus ook op deze
­manier werken we er continu aan om de kwaliteit van onze
bedrijfsprocessen en producten op een hoger niveau te
brengen.”
Auteur
Bernadette Koopmans is freelance journalist.
www.sigmaonline.nl
SIGMA Nummer 5, november 2013
15
06-11-13 10:59