Uskon kaiken, minkä omin silmin näen

Lainaan tähän alkuun Kari Enqvistin kirjasta Kangastuksia varjojen talosta – Todellisuutta etsimässä alusta muutaman lauseen:

“Sanotaan, että suomalainen ei usko mitään, ennen kuin näkee sen omin silmin.”

“Moni uskoo kaiken, minkä omin silmin näkee, meidän on vaikea epäillä aistiemme todistusta. Todellisuus on meille käsin kosketeltavaa, henkilökohtainen elämys.”

“Jotkut puolestaan uskoo vaihtoehtoisten totuuksien nimeen.”

Olen kaksikymmentä vuotta ihmetellyt, miksi osa laatuihmisistä uskoo, että kaikille vioille ja virheille on löydettävissä syy, joka voidaan poistaa ja näin parantaa tulosta. Noin sata vuotta sitten uuden fysiikan (kvanttifysiikan) myötä tämä idea todistettiin kumoon. Uudella fysiikalla tarkoitetaan 1900-luvun alkupuolella tullutta kvantteihin ja kenttiin muodostuvaa maailmankuvaa, joka korvasi mekaanisen Newtonin fysiikan karkean mallin. Uudessa fysiikassa maailma muodostuu kvanteista ja kentistä, joita voidaan hallita tilastollisesti ja missä kaikkeen ei ole olemassa determinististä ennalta tiedettyä syytä vaan maailma on indeterministinen. Eero E. Karjalainen syventää tätä aihetta tarkemmin artikkelissa: Laatuteknologia ja uusi fysiikka.

Laatutekniikka ja kurkku

Laatutekniikka (Quality Engineering) on käsitellyt yli sata vuotta laatua tilastollisten jakaumien malleilla. Ominaisuus (laji), ominaispiirre, joka tulee saada aikaan (paino, pituus, nopeus, teho, aika, muoto tms.) kuvataan jakaumalla. Jakauma tuli yksittäisen pisteen, tapahtuman, tavoitteen tilalle. Hienosti sanottuna determinismi korvautui indeterminismillä, epämääräisyydellä. Tavoite kuvataan, mutta samalla ymmärretään, että tapahtuvat ovat reaalimaailmassa ideaalisessa tilassakin tavoitteen ympärillä molemmin puolin mahdollisimman kapealla tai leveällä tai tavoitteen ylä- tai alapuolella, mutta epämääräisesti. Ei siis ole realistista ajatella, että olisi kaksi samanlaista tapahtumaa tai asiaa. Tämän on todistanut moderni fysiikka.

On toki ilmiselvää, että jokaiselle tapahtumalle on olemassa jokin historia, mutta että olisi yksi syy tai lueteltavissa olevat syyt, jotka voitaisiin eristää, on mahdotonta. Saatikka, että tähän havaittuun poikkeamaan tehtävä muutoksen vaikutus saisi aikaan paremman toivotun tilan, parannuksen. Parannus tarkoittaisi, että on löydetty kausaalisyy ja jakauma olisi tulevaisuudessa kapeampi ja/tai tulos olisi lähempänä tavoitetta.

Otetaan esimerkki arkisesta ympäristöstä. Tarkastellaan vihreää kasvihuone kurkkua, jonka ominaisuuksille EU asettaa raja-arvot. Eräs lajiominaisuus – ominaispiirre – on kurkun käyryys. On helppo uskoa, että kurkut ovat erilaisen käyryyden omaavia. Jakauman avulla voidaan kuvata kurkkujen käyryyttä. Jos haen kurkut kaupasta, on I-luokan laarissa kohtuullisen samanlaisia kurkkuja, koska näille on olemassa luokkavaatimukset. Vaatimukset käyryydelle ovat parhaassa I-luokassa alle 10 millimetriä 10 senttimetrille.

Viljelijä pyrkii pitämään vaihtelun kurkkujen välillä pienenä maksimoimalla parhaan laatuluokan saannon. Kurkun käyryys on seurausta kurkun terveydestä ja viljelytavoista, ei tavoitteesta.

Oletetaan, että viljelijä havaitsee, että sadosta moni kurkku on liian käyrä, eli on yli annetun I-luokan EU-vaatimusrajan. Sadon saanto laskee ja myös viljelijän saama kilohinta. Voidaan keksiä syitä mikä sairaus tai puutos vaikuttaa kurkun käyryyteen. Viljelijä suorittaa kasvuvaiheessa tai ennen sitä muutoksia (typen, valon, veden, kasvitautien, hyönteisten tms. määrään), jotta kurkuista tulee suorempia. Osa muutoksista vaikuttaa (ovat kausaliteetteja) ja osa ei. Jakauma joko kapenee, levenee tai sen paikka laskee tai nousee suhteessa vaatimusrajaan. Onnistut tai et.

Huomaa, tässä tapauksessa tutkittiin syitä ja kehitettiin ajatuksia, mitä muutetaan ja muutos voidaan havaita, jos olemme tehneet onnistuneen tutkimuksen ja muutos on ollut vaikuttava (löydetään kausaalisyy). Tätä prosessia J. M. Juran on kutsunut diagnostiseksi matkaksi (Diagnostic Journey) ja parantavaksi matkaksi (Remedial Journey). Ideoilla pyritään vaikuttamaan jakauman muotoon ja paikkaan.

Meillä ympärillämme on henkilöitä, jotka uskovat vaihtoehtoiseen totuuteen, missä ajatellaan asian toisin päin. Ajatellaan, että yksittäisestä kurkusta voidaan päätellä takaisin päin olosuhde (typen, valon, veden tms. määrä) ja päätellä mitä pitäisi tehdä, että tulevaisuudessa kurkut ovat parempia. Otetaan vaatimuksen alittava, tässä tapauksessa ylittänyt kurkku ja tutkitaan sitä. Uskotaan, että juuri vaatimuksen ylittyneestä kurkusta löytyy jokin erityinen tekijä, koska se on yli annetun rajan. Tätä prosessia sanotaan induktioksi. Menetelmän keksi Francis Bacon vuonna 1620. Hän uskoi, että kausaalit syy-yhteydet voidaan päätellä ongelmattomasti, täydellisesti, keräämällä fakta-aineistoa induktion avulla. Tätä sanotaan empirismiksi.

1700-luvulla jo todettiin Baconin empirismi riittämättömäksi ilmiöiden selittämiseen. Nykyisen tieteen (Carl Hempel) kuin myös laatuongelman ratkaisun perustana on, että tieteellisiä hypoteeseja ja teorioita (toisin sanoin mikä on syy) ei johdeta havaittavista tosiasioista, vaan ne keksitään (plan) selittämään nämä ja riittävän kokeellisen näytön perusteella vahvistetaan. Tämä on esitetty usein alan kirjallisuudessa PDSA -ympyränä tai vaikkapa Six Sigman DMAIC-prosessina.

Tapahtumasta juurisyyhyn tai prosessista jakaumaan

On olemassa kaksi erilaista tilannetta lähestyä vaihtelua: satunnaissyyvaihtelu ja erityissyyvaihtelu:

1. Pääsääntöisesti vaihtelu on satunnaista vaihtelua. Tätä vaihtelua kutsutaan myös yleisistä syistä johtuvaksi vaihteluksi (Common Causes). Tämä vaihtelu syntyy systeemin kaikkien tekijöiden ja näiden välisten keskinäisvaikutusten aiheuttamien tekijöiden summana. Jos vaatimuksen ylitys tapahtuu tämän vaihtelun sisällä, ei ylitykselle ole löydettävissä yhtä yksittäistä syytä. Vaatimusrajan ylitys johtuu suorituskyvyttömyydestä, kasvuprossista ja ympäristöstä kokonaisuudessaan. Suorituskyvyttömyys tarkoittaa, että jakauma on liian leveä tai väärässä paikassa suhteessa vaatimuksiin, havaitaan rajan ylitys haluttua useammin. Koska vaihtelu ja rajan ylitys muodostuu useiden syiden summana ja on enemmän tai vähemmän sattumaa, parantaminen tapahtuu prosessista jakauman suuntaan. Tämä on eri suunta, kuin ongelmanratkaisussa. Kyseessä on suorituskykyongelma. Ulostulon jakauman paikan, leveyden tai muodon muuttamiseen voidaan luoda ideoita – hypoteeseja ja teorioita – vaikuttaville tekijöille, mutta ei yhtä syytä tai lukuisten syiden jäännöksetöntä syiden luetteloa – juurisyyitä – ei voi havaintojen perusteella nimetä.
   
2. On olemassa harvinaisia tilanteita, joissa rajan ylittyessä voidaan hakea yksittäinen syy, eli edetään tapahtumasta juurisyyhyn (induktio). Tämä harvinainen poikkeustilanne on nimeltään erityissyy (Special Cause). Syyn on aiheuttanut jokin “systeemin” ulkopuolinen erityisen poikkeaman aiheuttava syy, joka voidaan yksiselitteisesti nimetä. Juurisyyn löytymisen helpottamiseksi on mahdollista laskea etukäteen esimerkiksi hyvistä kurkuista erityinen induktioraja – ohjausraja (SPC-raja) – jonka avulla voidaan syyn löytymisen todennäköisyyttä parantaa. Tätä ei saa sekoittaa vaatimusrajaan. Lääketieteessä tätä rajaa kutsutaan viitearvoksi.

Yleisin virhe laatutekniikan soveltamisessa, kehittämisessä ja parantamisessa on, että nämä edellä mainitut asiat – erityissyy ja satunnaissyyt menevät sekaisin. Tuloksena on tuloksettomuus ja paljon tekemistä. Asiat eivät ratkea vaan pahenevat. Demingin sanoin todellisuudesta tulee toiveajattelua, wishful thinking!

Usko minkä näet

Alun Enqvistin kirjoitukseen viitaten, me uskomme mitä näemme ja näemme mitä uskomme. Kun katsomme aamulla itään, näemme auringon nousevan. Tämä toistuu usein ja ajattelemme, että näin se tapahtuu aina. Itseasiassa, näin ei tapahdu aina edes Suomessa. Lapissa on pitkiä aikoja, kun aurinko ei nouse (kaamosaika). Se, että näemme sen nousevan ja uskomme sen nousevan huomenna, perustuu siihen, että olemme koulussa oppineet ja uskomme teoriaa, että maapallo on pallo ja osa isompaa kokonaisuutta, eikä “lettunen” ja maailman napa. Emme usko fake newseihin.

Laadun ja tuottavuuden kehityksessä on kauan ollut ja on ns. fake news, että kaikelle on yksi syy tai lueteltavissa oleva määrä syitä. Tämä tulee Francis Baconista ja Newtonin luomasta mekanistisesta “kellokoneajatuksesta”, jossa kellon rattaat ovat lueteltavissa ja induktiivisesti nähtävissä. Tätä sanotaan determinismiksi. Laatu ja kehitys ei ole elänyt ajassa – uusi fysiikka, kvantti- ja hiukkasfysiikka – on jäänyt huomaamatta ja samalla sen tuomat ajattelutavan muutokset, indeterminismi, vuorovaikutukset (keskinäisvaikutus) ja hiukkasluonne (informaation rajallisuus).

Useat yhä edelleen väittävät, että vialle on syy, joka voidaan poistaa. Hukalle on syy, joka voidaan poistaa. Voidaanko? Voidaan, jos idea- ja teoriaprosessi on tehokas ja kausaalisyyitä voidaan tunnistaa ja todentaa. Tällöin prosessin tuottama hajonta pienenee riittävästi suhteessa vaatimuksiin, eli prosessin suorituskyky kasvaa. Tapahtuu aito parannus.

Jos taas tehdään toimenpiteitä mielivaltaisten vaatimusten ylitysten perustella ja reagoidaan yksittäisiin asioihin, tuloksena on huononnus. Enemmällä vähemmän. Tohtori W. Edwards Deming osoitti suppilokokeilla ja matemaattisilla malleilla, kuinka käy, jos satunnaiseen vaihteluun reagoidaan yksittäisestä pisteestä. Tämä prosessin jatkuva peukalointi kasvattaa vaihtelua ja tekee prosessin parantamisen mahdottomaksi.

Harvinaisissa tapauksissa voi olla kyse epästabiilisuuden, erityissyiden aiheuttamaa “suorituskyvyttömyyttä”, joka johtaa virheisiin, vikoihin ja hukkaan. Tämä voidaan paljastaa Baconin induktiolla tutkimalla yksittäisiä asioita ja tämän jälkeen tekemällä korjaustoimenpide, (counteraction) ja poistetaan syy. Tätä ei kuitenkaan laatukielessä kutsuta parannukseksi vaan korjaukseksi, stabiloinniksi. Tämä on tärkeä osa laadun ja tuottavuuden kehittämistä, mutta tämä palauttaa systeemin entiselle tasolle, ei toteuta ajatusta vähemmällä enemmän.

Uutta ja vanhaa yhdistämällä eteenpäin

Laatu ja tuottavuuden kehityksen tulee yhdistää perinteinen mekanistinen maailma (eksaktimaailma, determistinen maailma) ja uuden kvantteihin ja kenttiin perustuvan maailman (ei-eksaktimaailma, indeterministinen maailma). Perinteisin menetelmin poistetaan erityissyyt (stabiloidaan) ja uuden fysiikan keinoin parannetaan tuotteiden ja yritysten suorituskykyä ja kannattavuutta.

Todellisuus tuntuu noudattavan klassista fysiikkaa, mutta todellisuus toimii tosiasiassa kvanttifysiikan lainalaisuuksien mukaisesti.

Kaikki voidaan kuvata kvanttifysiikalla, koska ihmiset atomit, planeetat, osaat, kappaleet muodostuvat hiukkaista ja niiden keskinäisriippuvuussuhteista sekä muodostavat kaiken mikä nähdään ja koetaan.

Uudella fysiikalla voidaan selittää vanhaa fysiikkaa, muttei toisinpäin. Kannattaa muistaa, että sama pätee myös kehitystoiminnassa. Ohjeita ja eksaktit kuvaukset ovat tärkeä apu, mutta niillä ei pärjätä tämän päivä monimutkaisissa systeemeissä.

Klassinen ja uusi fysiikka yhdistyy usein tuotteiden valmistamisessa. Tästä osoituksena liki kaikki arkea helpottavat laitteet. Esim. tietokoneiden kotelot, kuoret mitoitus onnistuu ns. klassisen fysiikkaa “karkealla” mallilla, mutta sisusta, elektroniikka, tietokoneet, näytöt edustavat uutta fysiikkaa. Yhä suurempi osa elämäämme on jo kvanttifysiikkaa ja sen säätelemiä reunaehtoja.

Laadun hallinnassa ohjeet, prosessikuvaukset sekä arvioinnit edustavat vanhaa, mutta tarpeellista fysiikkaa ja ajattelumaailmaa. Laadun parannus ja vaihtelun tunnistaminen, hallinta ja pienentäminen edustaa uutta fysiikkaa ja sen vaatimia lainalaisuuksia. Syntysanat tälle uudelle maailmankuvalle loi tohtori Walter A. Shewhart vuonna 1924 ja ne ovat tärkeä osa niin laadun suunnittelussa, ohjauksessa kuin parannuksessa.

Olemme vuosien saatossa kirjoittaneet paljon laadusta, vaihtelusta ja suorituskyvystä. Nyt en mennyt syvälle. Näistä aiheista tarkemmin mm. näissä artikkeleissa:

Juurisyy vai selitys? Ethän tutki virheitä ja sekoita koko hommaa, Matti Pesonen

Parannanko liiketulostatulosta vai työhyvinvointia vai molempia? Eero E. Karjalainen

Tekoäly (AI), monimuuttjakoe (DOE) ja Six Sigma, Antti Piirainen

Lähteet:

1. Enqvist, K. 2020. Kangastuksia varjojen talossa. WSOY
2. Deming, E. W. 1993. The New Economics for Industry, Government, Education
3. DeFeo, J. & Juran, J.M. 2014. Juran’s Quality Essentials for Leaders
4. Kallio-Tamminen, T. 2012. Kvanttilainen todellisuus fysiikka ja filosofia maailmankuvan muovaajana. Gaudeamus
5. 4.1.2020 KURKKUJEN kaupan pitämistä koskevat LAATUVAATIMUKSET FFV-15 VERSIO 2010 https://unece.org/fileadmin/DAM/trade/agr/standard/fresh/FFV-Std/Finnish/Cucumbers.pdf