DE19609734A1 - Verfahren zur Ermittlung der Effektivität von einen Prozeß charakterisierenden Maßnahmen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Ermittlung der Effektivität von einen Prozeß charakterisierenden Maßnah­ men. Unter Prozeß wird hier insbesondere ein technischer Pro­ zeß, z. B. ein Kraftwerksprozeß, verstanden.

Es besteht stets das Bestreben, Prozeßabläufe in Richtung auf eine Optimierung des Gesamtprozesses effektiv zu gestalten. Übliche Qualitätsmanagmentsysteme oder Qualitätsicherungssy­ steme basieren darauf, alle im Zusammenhang mit dem Prozeß stehenden Informationen zu verarbeiten, um daraus effektive Maßnahmen zur Prozeßverbesserung ermitteln zu können. Dabei ist eine Vielzahl von Informationen zu verarbeiten, wobei die Komplexität der Informationsverarbeitung mit der Komplexität des zuuntersuchenden Prozesses zunimmt. Bei einem Verfahren zur Ermittlung effektiver Maßnahmen zur Prozeßverbesserung sind daher alle zu verarbeitenden Informationen zu berück­ sichtigen, was aufgrund zunehmender Vernetzung und Struktu­ rierung der Prozesse als äußerst schwierig und zeitaufwendig angesehen wird.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Ermittlung der Effektivität von einen Prozeß charakteri­ sierenden Maßnahmen anzugeben, das in besonders einfacher Weise eine hohe Effizienz von Prozeßabläufen ermöglicht.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst, indem jeweils eine Anzahl von Eingangsgrößen und von Prozeßkenngrößen sowie von Maßnahmen und von Ergebnissen definiert werden,

• - wobei aus der Differenz zwischen Sollwert und Istwert der oder jeder Eingangsgröße ein freies Leistungspotential ermit­ telt wird,
• - wobei die Maßnahmen und die Ergebnisse der oder jeder Pro­ zeßkenngröße zugeordnet werden,
• - wobei anhand der Zuordnung ein Kenngrößenindikator ermit­ telt wird,
• - wobei mittels des Kenngrößenindikators eine Effizienzmatrix gebildet wird, aus der ein Wirkungsindikator für die oder je­ de Maßnahme bestimmt wird, und
• - wobei aus dem Wirkungsindikator und dem freien Leistungspo­ tential ein Maßnahmeindikator für die Effizienz der oder je­ der auf den Prozeß einwirkenden Maßnahme ermittelt wird.

Die Erfindung geht dabei von der Überlegung aus, daß die Be­ schreibung jedes Prozesses auf eine Analyse des Zusammenwir­ kens von drei Kriterien reduziert werden kann. Dabei sind die Kriterien zum einen den Prozeß charakterisierende Prozeßkenn­ größen, weiterhin auf den Prozeß einwirkende Maßnahmen und ferner daraus resultierende Ergebnisse, wobei das Zusammen­ wirken dieser drei Kriterien durch Aufstellung von Matrizen vollständig erfaßt werden kann. Durch geeignete Operationen können die Effektivität vorhandener Maßnahmen überprüft und besonders effektive Maßnahmen ermittelt werden.

In diesem Zusammenhang beschreibt der Kenngrößenindikator den Einfluß jeder Maßnahme oder jedes Ergebnisses auf alle Pro­ zeßkenngrößen. Anschließend wird dieser Kenngrößenindikator herangezogen, um die Wirkung jeder Maßnahme auf jedes Ergeb­ nis zu bestimmen. Dazu wird eine Effizienzmatrix erzeugt, in­ dem ein funktionaler Zusammenhang, z. B. das Verhältnis, zwi­ schen dem Kenngrößenindikator jedes Ergebnisses und dem Kenn­ größenindikator jeder Maßnahme gebildet wird. Aus der Effizi­ enzmatrix wird dann ein Wirkungsindikator bestimmt, der die Wirkung jeder Maßnahme auf alle Ergebnisse beschreibt. Je größer der Wert des Wirkungsindikators ist, desto größer ist der Einfluß der entsprechenden Maßnahme auf alle Ergebnisse der Prozesses.

Um ein Maß für die Effizienz jeder auf den Prozeß einwirken­ den Maßnahme erhalten zu können, werden für die entsprechen­ den Maßnahmen als Eingangsgrößen Sollwerte und Istwerte defi­ niert, deren funktionaler Zusammenhang, z. B. die Differenz, ein Maß für das freie Leistungspotential dieser Maßnahme ist. Aus dem freien Leistungspotential und dem Wirkungsindikator der Maßnahme wird ein Maßnahmeindikator für die Effizienz dieser auf den Prozeß einwirkenden Maßnahme ermittelt.

Vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens sind in den Unteransprüchen angegeben.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesonde­ re darin, daß durch eine geeignete Beschreibung des Zusammen­ hangs zwischen vordefinierten Prozeßkenngrößen, Maßnahmen und Ergebnissen innerhalb kurzer Zeit beliebig vernetzte und strukturierte Prozeßabläufe hinsichtlich ihrer Leistungsfä­ higkeit und Wirksamkeit ausgewertet werden können. Darüber hinaus kann in einfacher Weise und mit einem hohen Maß an Si­ cherheit die effektivste Maßnahme im Hinblick auf eine Pro­ zeßoptimierung ermittelt werden.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand einer Zeich­ nung näher erläutert. Darin zeigen:

Fig. 1 ein Ablaufschema mit zur Durchführung eines Verfah­ rens zur Ermittlung der Effektivität von einen Prozeß charak­ terisierenden Maßnahmen vorgesehenen Komponenten, und

Fig. 2 einen Ausschnitt 11 aus Fig. 1 in größerem Maßstab mit einer grafischen Darstellung einer Abweichung ermittelter Maßnahmen von einer Idealform.

Einander entsprechende Teile sind in beiden Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.

Der im Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 zugrundegelegte Pro­ zeß kann ein technischer Prozeß, z. B. ein Kraftwerksprozeß, oder ein Unternehmensprozeß sein. Für den Prozeß sind allge­ mein drei Kriterien definiert. Diese sind zum einen die Pro­ zeßkenngröße K_n, weiterhin die Maßnahme M_k und ferner das Er­ gebnis E_i. In einer Komponente 4 werden alle den Prozeß cha­ rakterisierenden Prozeßkenngrößen K₁, K₂ . . . K_n definiert. In einer Komponente 6 werden alle auf den Prozeß einwirkenden Maßnahmen M₁, M₂ . . . M_k definiert. In einer Komponente 8 wer­ den alle aus dem Prozeß resultierenden Ergebnisse E₁, E₂ . . . E_i definiert.

Gleichzeitig werden in einer Komponente 10 den Prozeß be­ schreibende Eingangsgrößen G_m ermittelt. Dazu werden in einem Baustein 10a der Komponente 10 für die aus dem Prozeß resul­ tierenden Ergebnisse E_i Sollwerte S_i vorgegeben. Der Wert des Sollwertes S_i wird dann einer Komponente 12 zur weiteren Ver­ arbeitung zugeführt.

Analog werden für die auf den Prozeß einwirkenden Maßnahmen M_k in einem Baustein 10b der Komponente 10 Sollwerte S_k vor­ gegeben. Ferner werden für die Maßnahmen M_k in einem Baustein 10c der Komponente 10 (Istwerte I_k ermittelt).

In einer der Komponente 10 nachgeschalteten Komponente 14 wird aus der Differenz zwischen dem Sollwert S_k und dem Ist­ wert I_k ein freies Leistungspotential P_k der entsprechenden Maßnahme M_k gemäß der Beziehung P_k = S_k - I_k ermittelt. Der Wert des freien Leistungspotentials P_k wird dann sowohl einer Komponente 16 als auch der Komponente 12 zur weiteren Verar­ beitung zugeführt.

Die in den Komponenten 4, 6 und 8 definierten Kriterien K_n, M_k und E₁ werden einer Komponenten 18 zugeführt. In der Kom­ ponente 18 bilden die einzelnen Prozeßkenngrößen K_n die Zei­ len einer Matrix, deren Spalten durch die einzelnen Maßnahmen M_k und die einzelnen Ergebnisse E_i gebildet werden. Die Ele­ mente dieser Matrix sind ein Maß für den Einfluß der Maßnah­ men M_k auf die Prozeßkenngröße K_n und der Ergebnisse E_i auf die Prozeßkenngröße K_n. Der Wert der Elemente kann binär oder analog, z. B. "1" für "Einfluß vorhanden" und "0" für "kein Einfluß" sein. Wird ein analog oder numerischer Wert als Wert der Elemente gewählt, so liegt dieser z. B. zwischen 0 und 100, je nach gewähltem Gewicht des Einflusses.

Nach der Zuordnung der Maßnahmen M_k und der Ergebnisse E_i zu den Prozeßkenngrößen K_n in der Komponente 18 wird in einer Komponente 20 ein Kenngrößenindikator KI_k, KI_i für jede Maß­ nahme M_k bzw. für jedes Ergebnis E_i ermittelt. Dies wird an­ hand der Beziehungen KI_k = Σ_n M_nk und KI_i = Σ_n E_ni durch Bil­ dung der Spaltensumme der Matrix erreicht. Dabei beschreibt der Kenngrößenindikator KI_k oder KI_i den Einfluß jeder Maß­ nahme M_k bzw. jedes Ergebnisses E_i auf alle Prozeßkenngrößen K_n.

Anschließend wird anhand der Kenngrößenindikatoren KI_k und KI_i in einer Komponente 22 die Wirkung jeder Maßnahme M_k auf jedes Ergebnis E_i bestimmt. Dazu wird eine Effizienzmatrix erzeugt, wobei die Maßnahmen M_k die Spalten und die Ergebnis­ se E_i die Zeilen bilden. Die Elemente e_ik der Effizienzmatrix werden aus dem Verhältnis zwischen dem Kenngrößenindikator KI_i jedes Ergebnisses E_i und dem Kenngrößenindikator KI_k jeder Maßnahme M_k ermittelt nach der Beziehung:

Die Elemente e_ik der Effizienzmatrix sind ein Maß für die spezifische Wirkung der Maßnahmen M_k auf die Ergebnisse E_i, bezogen auf alle Prozeßkenngrößen K_n. Darüber hinaus wird in der Komponente 22 ein Wirkungsindikator WI_k, WI_i für jede Maßnahme M_k und für jedes Ergebnis E₁ aus der Effizienzmatrix ermittelt. Der Wirkungsindikator WI_k für jede Maßnahme M_k wird anhand der Spaltensummen der Effizienzmatrix gebildet gemäß der Beziehung:

WI_k = Σ_i e_ik.

Der Wirkungsindikator WI_i für jedes Ergebnis E_i wird anhand der Zeilensumme der Effizienzmatrix gebildet gemäß der Bezie­ hung:

WI_i = Σ_k e_ik.

Dabei beschreibt der Wirkungsindikator WI_k für jede Maßnahme M_k die Wirkung der oder jeder Maßnahme M_k auf alle Ergebnisse E_i, und der Wirkungsindikator WI_i beschreibt für jedes Ergeb­ nis E_i die Wirkung aller Maßnahmen M_k auf das oder jedes Er­ gebnis E_i.

Zur Ermittlung der Effektivität der Maßnahme M_k wird der Wert des Wirkungsindikators WI_k für jede Maßnahme M_k an die Kompo­ nente 16 geführt. Anhand des freien Leistungspotentials P_k und dem Wirkungsindikator WI_k der Maßnahme M_k wird der Maß­ nahmeindikator MI_1c für die Effizienz dieser auf den Prozeß 2 einwirkenden Maßnahme M_k ermittelt gemäß der Beziehung:

MI_k = P_k · WI_k.

Der Wert des Maßnahmeindikators MI_1c ist ein Maß für die Effi­ zienz der entsprechenden Maßnahme M_k. Je größer der Wert des Maßnahmeindikators MI_k ist, desto größer sind der Einfluß und die Wirkung der entsprechenden Maßnahme M_k auf den Prozeß.

Zu Auswertezwecken ist der Maßnahmeindikator MI_k in graphi­ scher Form auf einem Anzeigegerät 24 darstellbar. Je nach Wert des Maßnahmeindikators MI_k kann dieser in geeigneter Weise für die graphische Ausgabe angepaßt werden. Im Ideal­ fall ergibt sich ein gleichmäßiges Vieleck, mit einer der An­ zahl der definierten Maßnahmen M_k entsprechenden Anzahl von Achsenabschnitten.

Um zusätzlich den Istzustand I_i der Ergebnisse E_i ermitteln zu können, wird der Wirkungsindikator WI_i für jedes Ergebnis E₁ an eine Komponente 26 geleitet. In der Komponente 26 wird eine Ergebnismatrix mit Elementen e′_ik anhand der Elemente ein der Effizienzmatrix und der Wirkungsindikatoren WI₁ für jedes Ergebnis E_i gebildet. Die Elemente e′_ik der Ergebnismatrix werden aus dem Verhältnis der Elemente e′_ik der Effizienzma­ trix und dem Wirkungsindikator WI_i für jedes Ergebnis E_i er­ mittelt nach der Beziehung:

Anschließend werden die Werte der Elemente e′_ik der Ergebnis­ matrix der Komponente 12 zugeführt. In der Komponente 12 wird aus dem freien Leistungspotentials P_k jeder Maßnahme M_k, den Elementen e′_ik der Ergebnismatrix und den Sollwerten S_i jedes Ergebnisses E_i der Istwert I_i jedes Ergebnisses E_i ermittelt nach der Beziehung:

I_i = Σ_k (P_k · e′_ik) · S_i.

Somit werden bei der Ermittlung des Istwertes I_i jedes Ergeb­ nisses E_i die Maßnahme-Ergebnis-Wirkung e′_ik und das freie Leistungspotentials P_k jeder Maßnahme M_k berücksichtigt.

Fig. 2 zeigt eine Abweichung von der Idealform des gleichmä­ ßigen Vielecks gemäß Fig. 1. Dies wird auf dem Anzeigegerät 24 veranschaulicht. Anhand der Form des Vielecks ist erkenn­ bar, welche Maßnahme M_k den stärksten Einfluß und welche Maß­ nahme M_k den schwächsten Einfluß auf den Prozeß hat. Im Aus­ führungsbeispiel hat die Maßnahme M₁ eine besonders starke Wirkung, während die Maßnahme M₂ die schwächste Auswirkung auf den Prozeß ausübt oder ausüben würde.

Das beschriebene Verfahren eignet sich somit auch besonders für die Analyse beliebiger Prozesse zur Erfüllung von Normen, z. B. im Hinblick auf die Erlangung des European Quality Award (EQA).

Claims (12)

1. Verfahren zur Ermittlung der Effektivität von einen Prozeß charakterisierenden Maßnahmen (M_k), bei dem jeweils eine An­ zahl von Eingangsgrößen (G_m) und von Prozeßkenngrößen (K_n) sowie von Maßnahmen (M_k) und von Ergebnissen (E_i) definiert werden,

• - wobei aus der Differenz zwischen Sollwert (S_k) und Istwert (I_k) der oder jeder Eingangsgröße (G_m) ein freies Leistungs­ potential (P_k) ermittelt wird,
• - wobei die Maßnahmen (M_k) und die Ergebnisse (E_i) der oder jeder Prozeßkenngröße (K_n) zugeordnet werden,
• - wobei anhand der Zuordnung ein Kenngrößenindikator (KI_k), (KI_i) ermittelt wird,
• - wobei mittels des Kenngrößenindikators (KI_k), (KI_i) eine Effizienzmatrix gebildet wird, aus der ein Wirkungsindikator (WI_k) für die oder jede Maßnahme (M_k) bestimmt wird, und
• - wobei aus dem Wirkungsindikator (WI_k) und dem freien Lei­ stungspotential (P_k) ein Maßnahmeindikator (MI_k) für die Ef­ fizienz der oder jeder auf den Prozeß einwirkenden Maßnahme (M_k) ermittelt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Eingangs­ größe (G_m) für jede Maßnahme (M_k) ein vorgebbarer Sollwert (S_k) und ein erfaßbarer Istwert (I_k) definiert werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Eingangs­ größe (G_m) für jedes Ergebnis (E_i) ein vorgebbarer Sollwert (S_i) definiert wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Einfluß jeder Maßnahme (M_k) und jedes Ergebnisses (E_i) auf jede Pro­ zeßkenngröße (K_n) durch einen analogen oder binären Wert be­ stimmt wird.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Kenngrö­ ßenindikator (KI_k, KI_i) jeder Maßnahme (M_k) und/oder jedes Ergebnisses (E_i) ermittelt wird anhand einer Spaltensumme ge­ mäß der Beziehung KI_k = Σ_n M_nk bzw. KI_i = Σ_n E_ni.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Effizi­ enzmatrix anhand der Beziehung: erzeugt wird, wobei e_ik die Matrixelemente sind.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Wirkungs­ indikator (WI_k) für die oder jede Maßnahme (M_k) aus der Spal­ tensumme der Effizienzmatrix ermittelt wird gemäß der Bezie­ hung: WI_k = Σ_i e_ik.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Wirkungs­ indikator (WI_i) für das oder jedes Ergebnis (E_i) aus der Zei­ lensumme der Effizienzmatrix ermittelt wird gemäß der Bezie­ hung: WI_i = Σ_k e_ik.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Maßnah­ meindikator (MI_k) der oder jeder Maßnahme (M_k) anhand des freien Leistungspotentials (P_k) und dem Wirkungsindikator (WI_k) ermittelt wird gemäß der Beziehung: MI_k = P_k · WI_k.

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß aus der Effi­ zienzmatrix eine Ergebnismatrix ermittelt wird gemäß der Be­ ziehung: wobei e′_ik die Matrixelemente sind.

11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß anhand der Elemente der Ergebnismatrix (e′_ik) und des freien Leistungs­ potentials (P_k) der Istzustand (I_i) jedes Ergebnisses (E_i) ermittelt wird.

12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Maßnah­ meindikator (MI_k) in graphischer Form, vorzugsweise in Form eines Vielecks, z. B. in Form eines Sechsecks dargestellt wird.