Smith & Nephew มีการพัฒนาทางด้านเทคโนโลยีทางด้านการแพทย์เพื่อทำให้การรักษาเป็นไปอย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้นทั้งทางด้านเวลาในการรักษาและค่าใช้จ่าย บริษัทฯ เป็นผู้ผลิตและคิดค้นนวัตกรรมเกี่ยวกับระบบการใส่ข้อต่อทดแทนบริเวณ หัวเข่า สะโพก และ หัวไหล่ ซึ่งด้วยเครื่องมือเหล่านี้จะทำให้วิธีการผ่าตัดมีการเปิดแผลน้อยลง ลดผลข้างเคียง ลดความเจ็บปวด และทำให้การฟื้นตัวกลับมาเป็นปกติได้เร็วกว่า เพื่อให้ได้ผลที่ดีที่สุดคือการผ่าตัดมีความบาดเจ็บจากแผลน้อยที่สุด และทำให้ประสิทธิภาพของการผ่าตัดเพิ่มขึ้นในที่นี่หมายถึง ค่าใช้จ่ายทางการแพทย์ทั้งหมดน้อยที่สุด และผลลัพธ์ของผู้ป่วยดีขึ้น ในการลดขนาดแผลผ่าตัดและความเจ็บปวดของบาดแผลในการผ่าตัดเปลี่ยนข้อหัวเข่า บริษัทฯได้ทำการพัฒนา Tibial Sizing Trial Guide เป็นอุปกรณ์ที่ทำจากเหล็กสเตนเลสสตีล ที่ช่วยทำให้การผ่าตัดเป็นไปอย่างถูกต้องและใช้เวลาน้อยลง และยังสามารถกำหนดขนาดแผลที่เปิดการใส่อุปกรณ์ในขณะผ่าตัดได้ ก่อนที่บริษัทฯตัดสินใจที่จะย้ายกระบวนการผลิตชิ้นส่วนสำคัญมาผลิตเอง พวกเขาต้องมั่นใจว่ากระบวนการผลิตของเขานั้นสามารถที่จะทำให้เกิดประสิทธิภาพสูงสุดได้ในเรื่องมาตรฐานคุณภาพและสามารถผลิตได้ตามความต้องการ วิศวกรด้านคุณภาพ Prashanth Gopal และทีมงานของเขาใช้ Minitab ช่วยในการหากระบวนการที่ดีขึ้นและพิสูจน์ด้วยว่ามีประสิทธิภาพจริงๆ
สิ่งที่ท้าทาย
ผิวสำเร็จ หรือ ผิวเคลือบ (luster) และการป้องกันการกัดกร่อน (Corrosion resistance) ของมิติขนาด (dimensions) ของ Tibial Guide เป็นเรื่องสำคัญมาก ซึ่งมิติขนาดของเครื่องมือจะต้องเป็นไปตามข้อกำหนดเฉพาะอย่างเคร่งครัด ดังนั้นขั้นตอนสำคัญในการผลิตเครื่องมือนี้คือ กระบวนการขัดผิวโลหะด้วยวิธีเคมีไฟฟ้า (Electropolishing process) ซึ่งในกระบวนการนี้ จะนำวัสดุโลหะจุ่มลงในสารละลายอิเลคโตรไลท์ (Electrolyte Solution) ที่มีการควบคุมอุณหภูมิ และทำการปล่อยกระแสไฟฟ้าไหลผ่านโลหะและสารละลาย ทำให้โลหะที่ผิวเกิดการออกซิไดซ์ (oxidize) และละลายออกมา กระบวนการขัดผิวโลหะด้วยวิธีเคมีไฟฟ้าไม่ได้เป็นเพียงแค่การกำจัดรอยหยักที่ไม่เรียบบริเวณขอบต่างๆ แต่เป็นการทำให้ผิวเรียบขึ้น ทำให้ผิวเป็นมันเงา และป้องกันผิวเครื่องมือจากการกัดกร่อนด้วย และยังต้องทำให้มีการสูญเสียเนื้อโลหะน้อยที่สุด เพื่อไม่ให้มีผลต่อมิติขนาดของเครื่องมือ ซึ่งยังต้องเป็นไปตามข้อกำหนดเฉพาะอย่างเดิม
ในการลดต้นทุนและปรับปรุงการควบคุมคุณภาพ Smith & Nephew ตัดสินใจจะย้ายขั้นตอนการขัดผิวโลหะด้วยวิธีเคมีไฟฟ้ามาไว้ที่โรงงานของตนเอง เพื่อทำให้การย้ายครั้งนี้เป็นไปด้วยดี เขาจะต้องมีการทดลองขั้นตอนการทำงานนี้ในโรงงานของตนเองเพื่อดูว่าสามารถทำได้ตามความต้องการหรือไม่ ทีมงานได้มีการกำหนดปัจจัยที่เป็นตัวหลักทีคิดว่าจะกระทบต่อการขัดผิวโลหะด้วยวิธีเคมีไฟฟ้า ได้แก่
- ค่าความถ่วงจำเพาะของสารละลาย (Specific gravity of solution)
- ค่าแรงดันไฟฟ้า (Voltage)
- รอบเวลาการทำงาน (Cycle time)
- อุณหภูมิแวดล้อม (ambient temperature) ซึ่งถือเป็นปัจจัยรบกวน (noise)
การทดสอบเบื้องต้นเพื่อประมาณช่วงของค่า setting ของปัจจัยแต่ละตัว ที่คิดว่าจะทำให้ผิวสำเร็จของชิ้นงานและคุณสมบัติในการต้านทานการกัดกร่อนเป็นไปตามค่าที่ต้องการ ตอนนี้ทีมงานต้องทำการออกแบบการทดลองที่จะสามารถทำให้เข้าใจอิทธิพลของปัจจัยของกระบวนการทั้ง 3 ตัวนี้ ในขณะที่มีเรื่องของปัจจัยรบกวนมาร่วมด้วย คือ อุณหภูมิแวดล้อม ( Ambient Temperature) พวกเขายังต้องมีการประเมินเรื่อง interactions ระหว่างปัจจัยอีกด้วย
Minitab มีส่วนช่วยอย่างไร
ในการใช้ Minitab จะใช้ส่วนเครื่องมือการออกแบบการทดลอง (Design of Experiment, DOE) Gopal ได้ทำการออกแบบการทดลองเพื่อใช้ประเมินกระบวนการขัดผิวโลหะด้วยวิธีเคมีไฟฟ้า และหาคำตอบเพื่อตอบคำถามของทีมงาน โดยเริ่มจากใช้ Minitab ในสร้างตัวแบบมาทำการทดลองโดยขึ้นกับจำนวนปัจจัยและจำนวนครั้งการทดลอง (runs) ที่ต้องการจะทำโดยคำนึงถึงทรัพยากรที่มีอยู่
อุณหภูมิแวดล้อม ( Ambient Temperature) ที่เป็นปัจจัยรบกวนจะถูกควบคุมขณะทำการทดลอง ซึ่งจะถือเป็น Block ดังนั้น Gopal เลือกตัวแบบการทดลองแบบ full factorial 3 ปัจจัย ที่มี 2 blocks คืออุณหภูมิแวดล้อมระดับต่ำและสูง รวมทั้งมีการทำซ้ำ 2 ครั้ง (Replicates) เพื่อเพิ่มอำนาจการทดสอบ (power of test) ของการทดลอง และเขายังเพิ่ม center point ในตัวแบบการทดลองเพื่อดูเรื่องความเป็นเส้นตรงของตัวแบบอีกด้วย ผลลัพธ์ของการออกแบบ คือ การทดลองทั้งหมด 20 ครั้ง ที่สามารถหาความผันแปรของอุณหภูมิแวดล้อม และยังสามารถหา interactions ของปัจจัยได้อีกด้วย
ผลลัพธ์
ผลการวิเคราะห์ของ Minitab พบว่า อุณหภูมิแวดล้อม เป็นสาเหตุที่ทำให้เกิดความผันแปรที่ไม่ต้องการ และมีความยากที่จะควบคุม และไม่มีนัยสำคัญต่อมิติขนาดของเครื่องมือ ซึ่งยังถือเป็นข่าวที่ดี, ความถ่วงจำเพาะของสารละลาย แสดงผลไม่มีนัยสำคัญเช่นเดียวกัน อย่างไรก็ตาม แรงดันไฟฟ้าที่ใช้ในการทำงาน (ปัจจัย B) มีผลนัยสำคัญต่อความสูงของเครื่องมือที่เปลี่ยนไปหลังจากกระบวนการขัดผิวโลหะด้วยวิธีเคมีไฟฟ้า
และผลที่มีนัยสำคัญอีกตัวหนึ่ง คือ interaction ระหว่าง แรงดันไฟฟ้า (B) และ รอบเวลาการทำงาน (Cycle time) เพื่อดูผลของ interaction ของ 2 ปัจจัยนี้ว่ามีความสัมพันธ์อย่างไรกับความสูงของเครื่องมือ เราจะใช้ Minitab เพื่อสร้างแผนภาพ interaction
แผนภาพ interaction สามารถทำให้เราเข้าใจความสัมพันธ์ระหว่างปัจจัยต่างๆ ได้ง่ายขึ้น โดยที่แรงดันไฟฟ้าที่ระดับต่ำ (เส้นสีดำ) รอบเวลาการทำงาน จะมีผลเล็กน้อยต่อค่าการตอบสนอง (Response) แต่ถ้าเปลี่ยนแรงดันไฟฟ้าเป็นที่ระดับสูง และรอบเวลาที่นานขึ้น จะทำให้มีผลต่อความสูงที่เปลี่ยนไปอย่างมาก
สิ่งที่ท้าทายคือ ผลของ interaction นี้จะทำให้ความสูงของเครื่องมือเปลี่ยนไปอยู่ในช่วงที่กำหนดไว้ และได้ผิวชิ้นงานสำเร็จตามที่ต้องการ เพื่อให้ได้ผลลัพธ์ที่เหมาะสมที่สุด การออกแบบค่า setting จะต้องทำการหาความสัมพันธ์ที่ทำให้การนำวัสดุออกมาจนทำให้ผิวชิ้นงานมีความเรียบ ในขณะที่ไม่ทำให้มิติขนาดนั้นเปลี่ยนไปอย่างมีนัยสำคัญ
ในการหาค่า setting ทางทีมงานสร้างแผนภาพ contour ที่ใช้ค่าข้อมูลจากผลการทดลอง เพื่อดูขอบเขตบนและล่างของค่ามิติขนาดที่เปลี่ยนไปคือ ความสูง และ ความเรียบที่เปลี่ยนแปลง Minitab แสดง contour บนแกนแรงดันไฟฟ้า และ รอบเวลาการทำงาน ส่วนพื้นที่แรเงาบนแผนภาพที่มีค่าตอบสนองอยู่ในขอบเขตที่กำหนด แผนภาพที่ทำนี้ทำให้ทีมงานเห็นค่าแรงดันไฟฟ้าและเวลาที่จะต้องนำมาตั้งค่าในการทำงานเพื่อให้ได้ผลลัพธ์ที่เหมาะสมที่สุด
จากผลลัพธ์นี้ Smith & Nephew ได้นำมาใช้กับกระบวนการขัดผิวโลหะด้วยวิธีเคมีไฟฟ้า ซึ่งมีค่าแรงดันไฟฟ้าอยู่ระหว่าง 7-9 โวลต์ และค่ารอบเวลาการทำงานอยู่ระหว่าง 50-70 วินาที ด้วยการใช้ค่า setting นี้ ทำให้เกิดข้อบกพร่องน้อยที่สุด และ ชิ้นส่วนอยู่ภายใต้ข้อกำหนดเฉพาะที่ต้องการ และผลสำเร็จของการทดสอบนี้ได้นำมาเป็นแนวทางในการผลิตชิ้นส่วนนี้
บทความต้นฉบับ : Making a Smooth Operation Even Smoother: Smith & Nephew
ต้นฉบับนำมาจาก Minitab Case Study, แปลและเรียบเรียงโดยสุวดี นำพาเจริญ,
บริหารจัดการ SCM Blog โดยชลทิชา จำรัสพร บริษัท โซลูชั่น เซ็นเตอร์ จํากัด ตัวแทน Minitab ในประเทศไทย
เพิ่มเติมเกี่ยวกับบริษัท Minitab
Minitab ช่วยให้บริษัทและองค์กรต่างๆ สามารถมองเห็นแนวโน้มของข้อมูล, แก้ปัญหาและค้นพบประเด็นสำคัญจากข้อมูลเชิงลึก โดยนำเสนอชุดโซลูชั่นที่ครอบคลุมทุกด้านและดีที่สุดสำหรับซอฟต์แวร์ในระดับเดียวกัน ที่ใช้สำหรับการวิเคราะห์ข้อมูลและการปรับปรุงกระบวนการ
ด้วยวิธีการที่เป็นเอกลักษณ์ และการนำเสนอซอฟต์แวร์และบริการแบบองค์รวม Minitab ช่วยให้องค์กรเข้าถึงกระบวนการตัดสินใจในส่วนที่ช่วยผลักดันให้เกิดความเป็นเลิศทางธุรกิจได้ดีขึ้น ความง่ายในการใช้งานที่โดดเด่นกว่าใครมีส่วนช่วยให้ Minitab สามารถทำให้การเข้าถึงข้อมูลเชิงลึกเป็นเรื่องที่ง่าย ทีมงานของ Minitab ซึ่งประกอบด้วยผู้เชี่ยวชาญทางด้านการวิเคราะห์ข้อมูลที่ได้ผ่านการอบรมมาเป็นอย่างเข้มงวด จะช่วยให้ผู้ใช้งานมั่นใจว่าจะได้รับประโยชน์สูงสุดจากการใช้งานวิเคราะห์ข้อมูลและพร้อมที่จะให้คำปรึกษาตลอดเวลาที่ใช้งานเพื่อนำไปสู่การตัดสินใจที่ดีขึ้น รวดเร็ว และแม่นยำ
เป็นเวลากว่า 50 ปีที่ Minitab ได้ช่วยองค์การต่าง ๆ เพิ่มรายได้ ควบคุมและลดต้นทุน เพิ่มคุณภาพ เสริมสร้างความพึงพอใจของลูกค้า และเพิ่มประสิทธิภาพ ธุรกิจและองค์นับหมื่นทั่วโลกใช้ Minitab Statistical Software®, Companion by Minitab®, Minitab Workspace®, Salford Predictive Modeler® and Quality Trainer® เป็นเครื่องมือช่วยในการค้นพบและปรับปรุงความบกพร่องในกระบวนการ