Témata
Zdroj: Wikimedia Commons

Ve znamení kvality: Proměny průmyslové kontroly

Zajišťování kvality se v průběhu staletí proměnilo z osobní odpovědnosti řemeslníka v komplexní disciplínu, která prostupuje celým výrobním procesem. Za tímto vývojem stojí nejen technologický pokrok, ale také zásadní změny v organizaci práce, rozvoj statistických metod a nové přístupy k řízení průmyslových podniků.

Tento článek je součástí seriálu:
Ve znamení kvality
Díly
Anna Jirásková

Vystudovala umělecko-průmyslovou střední školu v Turnově a následně strojírenský management na Vyšší odborné škole ve Strakonicích. Většinu svého profesního života se věnuje překladatelství z angličtiny, ve volném čase pak například literatuře, počítačům, řemeslné tvorbě či vzdělávání se v dalších jazycích. V MM Průmyslovém spektru pracuje jako redaktorka od roku 2024.

Reklama

Prvotní snahy o systematický přístup ke kvalitě lze vysledovat až do středověku, kdy se řemeslníci napříč Evropou začali sdružovat do oborových cechů. Každý cech měl svá přísná pravidla a požadavky týkající se odborné způsobilosti, materiálů či provedení výrobků, a v podstatě i vlastní kontrolní komise, které dohlížely na jejich dodržování. Vyhovující výrobky pak označovaly zvláštním symbolem – tzv. cechovní artikulí. Jedním z nejstarších příkladů je londýnská The Goldsmiths‘ Company, založená dle některých zdrojů již ve 12. století. Tento zlatnický cech, sídlící v historické budově Goldsmiths‘ Hall, opatřoval výrobky ze zlata a stříbra značkou vypovídající o ryzosti kovu. Odvozený název – hallmark – se v angličtině pro označení puncu kvality používá dodnes.

Podobný princip figuroval i v dalších oborech. Nožíři a mečíři ručili speciální značkou za správné zakalení oceli, soukeníci přeměřovali utkané sukno za pomoci olověných plomb, a až poté do něj vyráželi cechovní značky. Dvojí značení se používalo také v případech, kdy se za kvalitu výrobku konkrétního řemeslníka veřejně zaručil svou značkou i další mistr. Tento princip posiloval důvěryhodnost výrobku, znesnadňoval padělání a přispíval k dobré pověsti jeho výrobce. V neposlední řadě pak cechovní systém sloužil k regulaci konkurence.

Od řemeslného mistra k továrnímu inspektorovi

V raných dobách průmyslové výroby stále převládal řemeslný model. Výrobci působili převážně na místních trzích, kde ztráta dobré pověsti mohla ohrozit jejich živobytí, a tak kvalitu výrobků zpravidla kontrolovali osobně.

S příchodem průmyslové revoluce a nástupem továrního systému se však situace změnila. Výroba se rozdělila mezi specializované pracovníky a jednotlivé součásti začaly vznikat ve stále větších sériích. Zvláštní význam získala zaměnitelnost dílů, která vyžadovala jednotné rozměry, tolerance a spolehlivé měření. Nově už nestačilo, aby výrobek dobře fungoval jako celek sestavený jedním mistrem; jeho součásti musely odpovídat požadavkům i tehdy, když vznikaly na různých pracovištích.

Značky na výrobku londýnského zlatníka Paula Storra (zleva): iniciály výrobce; lev jako punc ryzosti stříbra; znak města Londýna; datační písmeno (1835); daňový punc (král Vilém IV.)
(Zdroj: Wikimedia Commons)

K odklonu od dosavadních přístupů na přelomu 19. a 20. století přispěl americký inženýr Frederick Winslow Taylor, jehož cílem bylo zvýšit produktivitu bez navyšování počtu kvalifikovaných řemeslníků. Taylorovo vědecké řízení práce kladlo důraz na standardizované postupy, dělbu činností a měření výkonu. Plánování výroby v něm připadlo specializovaným inženýrům, zatímco pracovníci ve výrobě se řídili předem stanovenými postupy. Ve velkých podnicích se zároveň prosazovala samostatná kontrolní oddělení, jejichž úkolem bylo rozpoznat nevyhovující výrobky dříve, než opustí závod.

Tento přístup výrazně zvýšil produktivitu, avšak izolace plánování od samotné výroby a důraz na výkon měly na kvalitu i negativní důsledky. Kontrola hotových výrobků měla zásadní omezení – vady dokázala odhalit, nikoli však zabránit jejich vzniku.

Walter Shewhart a nevyhnutelná variabilita

Zásadní změnu přinesla 20. léta minulého století. Americký statistik Walter A. Shewhart se v rámci Bell Telephone Laboratories zabýval spolehlivostí výroby telefonních zařízení, a v jeho pojetí se kontrola kvality rozšířila z hotového výrobku také na procesy, jimiž vzniká.

Pozdně středověká rytina (1440–1460) vyobrazuje řemeslnou práci ve zlatnické dílně.
(Zdroj: Rijksmuseum / Wikimedia)

Roku 1924 Shewhart představil princip regulačního diagramu. V něm vycházel z poznatku, že žádné dva výrobky nejsou dokonale totožné a že i při správně nastavené výrobě dochází ke kolísání rozměrů a dalších vlastností. Regulační diagram proto umožňuje rozlišovat běžnou variabilitu stabilního procesu od neobvyklých změn, které mohou signalizovat problém ještě před vznikem většího množství neshodných kusů. Tak vzniklo statistické řízení procesů, dnes známé pod zkratkou SPC (Statistical Process Control). Jeho principy zůstávají součástí moderní průmyslové výroby, přestože někdejší ručně vytvářené diagramy dnes nahrazují digitální systémy pracující s průběžně získávanými daty.

Válka jako urychlovač statistických metod

S vypuknutím druhé světové války získala otázka výrobní kvality nový rozměr. Ve zbrojním průmyslu se spolehlivost výrobků stala otázkou bezpečnosti, a často i lidských životů, zatímco rozsah výroby a požadavky na rychlost dodávek výrazně urychlily zavádění statistických metod.

Dobře to ilustruje příklad používaný americkým Národním institutem pro standardy a technologie (NIST): pokud by se funkčnost každého náboje měla ověřit jeho vystřelením, žádný by nezbyl k použití. Rovněž však nelze kontrolu vynechat zcela. Řešením je statistická přejímka, při níž se na základě předem stanoveného počtu náhodně vybraných kusů rozhoduje o přijetí, či odmítnutí celé dávky.

Na této fotografii z října 1942 pracovnice v závodě Douglas kontrolují části křídel vojenských dopravních letounů C-47.
(Foto: A. T. Palmer)

Na rozvoji přejímacích plánů se významně podíleli Harold F. Dodge a Harry G. Romig z Bellových laboratoří, kteří se této problematice věnovali již před válkou. Americká armáda zavedla v letech 1942 a 1943 standardizované přejímací tabulky, na jejichž základech později vznikly další vojenské i civilní normy. Za zmínku stojí i fakt, že právě ve zbrojařském průmyslu probíhala první školení v metodách Shewhartova statistického řízení kvality.

Kvalita jako odpovědnost celé firmy

Zásadní vliv měla kvalitativní revoluce v Japonsku, jehož velkovýrobci se přeorientovali z vojenské výroby na civilní zboží. To však zprvu mělo pověst nízké kvality a zahraniční trhy je odmítaly, což vedlo japonské firmy k aktivnímu hledání způsobů, jak to změnit.

Na pozvání Japonského svazu vědců a inženýrů (JUSE) začal v roce 1950 v Japonsku přednášet americký statistik W. Edwards Deming. Na Shewhartovo statistické myšlení navázal důrazem na systémové příčiny problémů – například v organizaci práce, nastavení procesů či rozhodnutích vedení – a odpovědnost za kvalitu tím rozšířil daleko za hranice kontrolních oddělení.

Jeho zásady do velké míry vystihuje věta: „Přestaňte spoléhat na to, že kvalitu zajistíte kontrolou.“ Deming v ní naráží na to, že kvalita musí vznikat už při návrhu a výrobě, nikoli až při závěrečné kontrole.

Reklama
Reklama
Reklama

V roce 1954 pak na žádost JUSE přicestoval i Joseph M. Juran, americký inženýr a konzultant rumunského původu. Odhodlání japonských průmyslníků jej přesvědčilo natolik, že předpověděl, že japonské výrobky do poloviny 70. let kvalitou předstihnou ty americké.

Japonské chápání kvality se vyznačovalo komplexním přístupem. Z kontroly hotových výrobků se stávala odpovědnost celé organizace, od konstrukce a nákupu až po výrobu, servis a vrcholové vedení. Juran tuto filozofii koncipoval do tzv. trilogie kvality, která rozlišuje tři vzájemně související činnosti: plánování kvality, její operativní řízení a systematické zlepšování. Zvláštní důraz přitom kladl na potřeby zákazníka a ekonomické důsledky neúspěchů.

„Přestaňte spoléhat na to, že kvalitu zajistíte kontrolou.“
W. E. Deming

Strmý nárůst kvality japonských výrobků nakonec přiměl americké výrobce, aby si tuto filozofii osvojili také. Tento celopodnikový přístup se později prosadil pod označením Total Quality Management (TQM), tedy komplexní řízení kvality.

Další vývoj v Japonsku

Další významné metody dnešní praxe vznikly záhy poté, a to přímo v japonském průmyslu. Jejich společným jmenovatelem je snaha nehledat pouze vadný výrobek, ale především příčinu, proč vůbec mohl vzniknout.

Kaoru Ishikawa prosazoval zapojení zaměstnanců do zlepšování kvality a rozvoj takzvaných kroužků kvality, v nichž pracovníci společně analyzovali problémy na svých pracovištích. Vyvinul pro ně diagram příčin a následků, známý jako Ishikawův diagram či diagram rybí kosti, který pomáhá systematicky hledat možné příčiny problému napříč jednotlivými aspekty provozu.

Rytina R. Bénarda (přibližně z roku 1772) vyobrazuje soustružnickou dílnu fungující na modelu řemeslné výroby.
(Zdroj: Wellcome Collection)

Shigeo Shingo se zaměřoval na organizaci výroby a předcházení lidským chybám. S jeho jménem je spojován přístup poka-yoke, tedy jednoduchá technická či organizační opatření, která brání vzniku omylu nebo jej okamžitě odhalí – například přípravek, do něhož lze součást vložit pouze ve správné orientaci, nebo senzor, který neumožní pokračovat s prací v případě chybějícího dílu.

Genichi Taguchi oproti tomu kladl důraz na stabilizaci procesu již ve fázi navrhování výrobků a procesů. Kontrolu tak rozšířil do oblasti konstrukční a přípravné fáze, a to s cílem problémům předejít.

Reklama

Od jednotlivých metod k celému systému

V posledních desetiletích 20. století se vše výše zmíněné ustaluje do přesně definovaných systémů a globálních standardů. Významným milníkem se stalo vydání první řady norem ISO 9000 v roce 1987, které poskytly společný rámec pro řízení kvality. Tyto normy se dále vyvíjely v následných revizích, zatímco souběžně vznikaly oborové standardy a rozvíjely se metody Lean či Six Sigma, procesní audity a systémy sledovatelnosti výrobků. Principy řízení kvality se zároveň rozšířily z průmyslu do služeb, zdravotnictví či veřejné správy.

Historie kvality je tak především příběhem toho, jak se odpovědnost postupně rozšiřovala od jednotlivce a jeho výrobku k celému výrobnímu procesu, organizaci, a nakonec i dodavatelskému řetězci. Digitalizace a automatizace dnes umožňují sledovat výrobu v reálném čase, analyzovat velké objemy dat, a v některých případech vznik neshod i předvídat, přičemž globální standardizace umožnila rozšířit jednotné postupy řízení kvality po celém světě. I přes veškerý technologický pokrok tak současné řízení kvality nadále vychází z principů, které se utvářely během jeho dlouhého vývoje.


Ve znamení kvality: digitalni průkaz výrobku

Od lineárních vedení a kuličkových šroubů až po víceosé polohovací systémy. Společnost Hiwin rozvíjí nabídku technologií, které výrobcům strojů pomáhají řešit pohyb v celé aplikaci. Na českém trhu přitom letos působí již 25 let, na Slovensku 20 let.

Související články
Akademici a (nejen) technika

Spolupráce akademické a komerční sféry. Těchto pět slov v sobě bez nadsázky zahrnuje budoucí prosperitu naší země. Akademická sféra, včetně univerzit, totiž disponuje vynikajícími mozky, jejichž práce však byla v minulosti často „jen“ výzkumem pro poznání. Přitom na kvalitní výzkum je potřeba stále větší množství financí a těch se dnes často nedostává. Komerční sféra naopak financemi disponuje, ale aby ustála zesilující tlak konkurence, potřebuje získávat další a další know-how čili právě výsledky výzkumu. V čem je úhel pohledu na tuto problematiku z obou stran stejný a v čem se liší?

Ve znamení kvality: Možnosti a úskalí strojového vidění

Uplatnění umělé inteligence v průmyslové výrobě slibuje usnadnění lidské práce, snížení chybovosti a nepřetržitý monitoring kvality i technického stavu výrobního prostředí. Mezi ideálními laboratorními podmínkami a reálnou výrobou však existují zásadní rozdíly, přičemž ani sebelépe vytvořený model neobstojí bez dlouhodobé péče a konzistentního sběru dat.

Ve znamení kvality: Ostře zacílené setkání expertů

Ve Stuttgartu letos debutuje zcela nová akce, která aspiruje stát se expertním kongresem v oblasti průmyslové kontroly kvality. Dvoudenní setkání Control-Expert Days 2026 se uskuteční 20. a 21. května na výstavišti Messe Stuttgart a spojí jak prvky veletrhu, tak prvky odborné konference do kompaktní a obsahově soustředěné podoby.

Související články
Laser jako nástroj: Výhoda bezkontaktnosti

Laserové měření využívá schopnost přesně směrovaného světelného svazku nést informaci o prostoru. Někde stačí přesnost na centimetry, jinde rozhodují mikrometry; pokaždé však jde o rychlé, bezkontaktní a dobře automatizovatelné získání dat. Od raných dálkoměrů vede tato cesta až k dostupným měřidlům dnešní praxe.

Reklama
Reklama
Reklama
Reklama
Související články
Laser jako nástroj: Dělení bez břitu

Laserové řezání je jedním z nejčastějších průmyslových využití této technologie. Na první pohled může působit jednoduše – paprsek se propálí skrze materiál a tím jej rozdělí. Kvalitní a opakovatelné výsledky však závisejí na přesném nastavení jednotlivých parametrů, jako je technika řezu, rychlost či například správná volba asistenčního plynu.

Laser jako nástroj: Když světlo dostane směr

Letos v květnu uběhne 66 let ode dne, kdy byl vědecké veřejnosti poprvé v praxi představen vynález laseru. V dnešní době již laserové technologie, generování a zesilování elektromagnetického záření pronikají téměř do všech oborů lidské činnosti. Od svého objevu prošla tato inovativní technologie významným vývojem, který postupuje i nadále.

Revoluce udržitelnosti: Inovativní materiály zítřka

Ekologické alternativy technických materiálů dnes pronikají napříč nejrůznějšími odvětvími – od stavebnictví přes obaly a módu až po automobilový průmysl. Již dnes je například možné postavit dům z konopného betonu, zabalit elektroniku do myceliového obalu, obléct si oděv z „kůže“ vypěstované z podhoubí nebo jezdit autem, které obsahuje díly z rostlinných biopolymerů.

Revoluce udržitelnosti: Bezuhlíková ocel je pouze zdánlivý paradox

Výroba oceli je dlouhodobě strategickým odvětvím, na němž nevyhnutelně stojí obrovská část strojírenské výroby. Jak může být ocel „bezuhlíková”, když je uhlík její nedílnou součástí? Odpovědí je změna výrobního procesu – nové technologie, které místo uhlíku využívají vodík a zelenou elektřinu, již v dnešní době přispívají k dekarbonizaci tohoto odvětví.

Výherci Zlaté medaile MSV 2024

Součástí 65. Mezinárodního strojírenského veletrhu v Brně se i letos stalo udělování cen Zlaté medaile. Tyto ceny byly předány za celkem šest veletržních exponátů, které komisi oslovily inovativním provedením, a v sedmém případě také za celoživotní přínos oboru. Tradice této soutěže sahá až do roku 1964.

Made in Česko: Bezpečné bezdrátové spojení pro všechny

Prognózy, které se týkají internetu věcí (IoT) a průmyslového internetu věcí (IIoT), se mění stejně rychle jako možnosti této technologie samy. Už v roce 2008 bylo na světě víc připojených zařízení než lidí a odborníci ze Světového ekonomického fóra (WEF) tvrdí, že do roku 2025 bude 41,6 miliardy zařízení zachycovat data o tom, jak žijeme, pracujeme, pohybujeme se, jak fungují naše zařízení, stroje.

Stroje v pohybu: Raketa, která změní svět

Americký podnikatel Elon Musk se od založení své firmy SpaceX v březnu 2002 netají tím, že jeho dlouhodobým cílem je kolonizace Marsu člověkem. Již letos přitom plánuje uskutečnit premiérový start orbitální rakety Starship, která mu má tento cíl pomoci splnit.

Stroje v pohybu:
Fotoprůzkumné družice

Za druhé světové války přinášely informace z fronty filmové týdeníky, při první válce v Perském zálivu vysílala živě CNN z bombardovaného Bagdádu – a nyní na Ukrajině má veřejnost poprvé v historii k dispozici prakticky v reálném čase družicové snímky. Navíc neskutečné kvality. Každopádně jde o materiál, který umožňuje potvrdit, nebo naopak vyvrátit mnohá tvrzení válčících stran.

Firmy oceňují studentskou mezioborovou spolupráci

Už po patnácté se na Západočeské univerzitě v Plzni uskutečnil ojedinělý výukový projekt DESING, v němž studenti z několika zdejších fakult pracují v multioborových týmech na tématech zadaných průmyslovými podniky. Vyvrcholením jeho, již 15. ročníku, byl jubilejní 10. mezinárodní workshop, který proběhl začátkem dubna ve Vědeckotechnickém parku Plzeň. Čtyři nejúspěšnější plzeňské a dva bavorské studentské týmy tu v anglicky vedených prezentacích představily návrhy svých technických produktů.

Budoucnost výroby tkví v inovacích, Část 3. Inovační workshop

Jsme zemí s průmyslovou tradicí, díky níž jsme se z provincie stali jednou ze předních ekonomik světa. Dnes ale nedokážeme plně využít inovační potenciál a zaostáváme za vyspělou Evropou. Co nás brzdí? Seriál, který připravují odborníci společnosti Autodesk, se na příkladech dobré praxe snaží nastínit možné cesty, jak by firmy a jedinci mohli zvýšit svůj potenciál a tížený efekt.

Reklama
Předplatné MM

Dostáváte vydání MM Průmyslového spektra občasně zdarma na základě vaší registrace? Nejste ještě členem naší velké strojařské rodiny? Změňte to a staňte se naším stálým čtenářem. 

Proč jsme nejlepší?

  • Autoři článků jsou špičkoví praktici a akademici 
  • Vysoký podíl redakčního obsahu
  • Úzká provázanost printového a on-line obsahu ve špičkové platformě a mnoho dalších benefitů....  již 30 let zkušeností s odbornou novinařinou
Předplatit