6613

Статистические методы системы качества

Контрольная

Менеджмент, консалтинг и предпринимательство

Статистические методы системы качества. Контрольные карты При организации любого производственного процесса возникает задача установки предельно допустимых характеристик изделия, в рамках которых произведенная продукция удовлетворяет своему предназн...

Русский

2013-01-06

440.15 KB

15 чел.

Статистические методы системы качества.

Контрольные карты

При организации любого производственного процесса возникает задача установки предельно допустимых характеристик изделия, в рамках которых произведенная продукция удовлетворяет своему предназначению, признается качественной. Например, для размеров поверхностей, участвующих в посадках - это предельные размеры, гарантирующие получения заданного характера посадки. Но на качество соединения будут также влиять и другие факторы, в том числе условия выполнения процесса сборки, другие технологические и сопутствующие процессы. Решение должно приниматься относительно процесса. В этом случае эффективным методом анализа являются контрольные карты, составляемые по результатам контроля изделий. Для обнаружения проблемы в момент ее появления в реальном времени существует полезный инструмент – контрольные карты. Контрольные карты показывают такие же изменения результатов измерений, как и гистограммы, но они отображают это варьирование как функцию времени. Данные заносятся по мере их сбора, и нежелательная вариация обнаруживается почти мгновенно.

Относительно процесса могут ставиться следующие вопросы:

  1.  Удовлетворяет ли уровень качества продукции поставленным требованиям (комплексу технико – экономических показателей изделий, обеспечиваемых процессом).
  2.  Стабильно ли осуществляется процесс, или появилось отклонение, способное привести к потере качества изделий.

Контрольные карты являются основным инструментом статистического управления качеством. КК применяют для сравнения получаемой по выборкам информации о текущем состоянии процесса с контрольными границами, представляющими пределы собственной изменчивости (разброса) процесса. КК используют для оценки того, находится или не находится производственный процесс в статистически управляемом состоянии. Первоначально КК были разработаны для применения в промышленном производстве. В настоящее время их широко используют в сфере обслуживания и других областях. Их также применяют как в высших уровнях управления, так и непосредственно на рабочих местах.

Собственный разброс контролируемых параметров характерен для всех процессов из-за большого числа незначительных случайных воздействий. Вследствие этого результаты измерений, полученные в ходе нормального течения процесса, непостоянны. Непостоянны и отслеживаемые статистические характеристики, например выборочное среднее, медиана и т.п. Поэтому необходимо ввести статистически обоснованные границы для данной отслеживаемой характеристики с целью минимизировать ошибочные решения при управлении процессом.

Считают, что процесс находится в статистически управляемом состоянии при отсутствии в нем систематических сдвигов. Если процесс находится в статистически управляемом состоянии, можно предсказывать его ход до тех пор, пока неслучайные (особые) причины не станут воздействовать на него, в результате чего процесс будет выведен из статистически управляемого состояния. В последнем случае результат не может быть предсказан при отсутствии информации об этих воздействиях. Такой статистически неуправляемый процесс нуждается в определенном вмешательстве для того, чтобы он стал статистически управляемым. Если отсутствуют способы вмешательства в процесс по некоторым экономическим или другим причинам, то по КК определяют только факт статистически неуправляемого состояния.

Метод контрольных карт представляет собой простой графический метод оценки степени статистически неуправляемого состояния процесса путем сравнения значений отдельных статистических данных из серии выборок или подгрупп с контрольными границами. Существует множество типов КК в зависимости от принимаемых решений, природы данных и вида статистической обработки данных. Слово «статистические» в выражении «статистические данные» указывает, что эти данные имеют статистические отклонения из-за наличия собственной изменчивости процесса.

Преимущество контрольной карты — простота ее построения и применения. Она служит своевременным индикатором статистически управляемого процесса. Однако контрольная карта только часть полной системы анализа процесса. С ее помощью можно предсказать момент, когда определенная причина изменит течение процесса, но для установления ее природы и корректировки процесса необходимо проводить независимое исследование.

Контрольные карты для количественных и альтернативных данных

Контрольные карты могут быть применимы либо для «количественных», либо для «альтернативных» данных. Количественные данные — это результаты наблюдений, проводимых с помощью измерения и записи числовых значений данного показателя рассматриваемых единиц выборки, что предполагает некоторую непрерывную шкалу для этого показателя. Альтернативные данные — это результаты наблюдений наличия (или отсутствия) определенного признака или атрибута для каждой рассматриваемой единицы выборки и подсчета числа единиц, имеющих (или не имеющих) данный признак, или числа таких признаков, имеющихся в единице, группе, на данной площади, в данном объеме или в выборке.

В случае использования количественных данных могут быть применены КК двух видов. Первый вид рассматривает меру расположения (центр) количественных данных (КК расположения). Примерами такой меры служат выборочное среднее х или медиана М. Второй вид рассматривает меру разброса (рассеяния) отдельных выборочных данных в выборке или подгруппе, например размах 1, или выборочное стандартное отклонение 5 (КК разброса). КК обоих видов необходимы для эффективного управления процессами при наличии количественных данных.

КК расположения применяют в случаях, когда необходимо оценить, произошел ли сдвиг в уровне процесса, в то время как КК разброса используют, чтобы определить наличие изменения значения стандартного отклонения в выборках или подгруппах. Вследствие того, что контрольные границы КК расположения являются функцией стандартного отклонения выборки, важно удостовериться, что собственный разброс процесса статистически устойчив.

Для большинства КК, которые могут быть применены для количественных данных, принято нормальное распределение (см. ИСО 3534-1). Обычно на КК расположения наносят арифметические средние, вычисляемые по данным измерений в каждой мгновенной выборке объема n. Как правило, за исключением нетипичных случаев, распределение средних арифметических значений стремится к нормальному распределению, даже когда распределение отдельных наблюдений не нормальное. В результате усреднения чувствительность к отдельным случайным отклонениям уменьшается, что способствует увеличению чувствительности к обнаружению сигнала об отклонении. Чаще всего для удобства принимают n=4 и n=5, однако экономический анализ может дать иные цифры, более подходящие для конкретной ситуации. Более широкий диапазон этих значений для различных КК можно найти в специальных международных стандартах. В случае использования КК для альтернативных данных рисуют только одну КК.

Контрольные карты для количественных характеристик (контролируются количественные физические величины: размер, масса, усилия, давления и др.).

Данный вид карт состоит из двух диаграмм - отслеживающей изменение среднего, и R – для контроля размаха. Для построения контрольной карты данные регистрируют в течении определенного промежутка времени. Данные обрабатывают следующим образом: результаты контроля изделий объединяют в k групп (обычно 20…25) объемом 4 – 5 вариант. Вычисляют среднее каждой группы . Рассчитывают среднее для этих средних . Затем для каждой группы определяют размах Ri и средний размах - для центральной линии R карты.

Затем рассчитываются граничные коэффициенты A2, D3, D4.

Таблица 1. Граничные коэффициенты A2, D3, D4.

Объем n выборки одной группы

Крэффициент

A2

D3

D4

2

1,880

-

3,267

3

1,023

-

2,576

4

0,729

-

2,282

5

0,577

-

2,115

6

0,483

-

2,004

7

0,419

0,076

1,924

8

0,373

0,136

1,864

9

0,337

0,184

1,816

10

0,308

0,223

1,777

при n6 нижний контрольный предел контрольной карты R не устанавливается.

Верхняя UCL и нижняя LCL контрольная граница карты для нормального закона распределения устанавливается по закону 3. Если нижний контрольный предел окажется отрицательным числом, он в расчет не принимается.

Рис.16. Контрольная карта -R.

Рис.17. Стратегии совершенствования процесса.

Контрольные карты для качественных характеристик – p строиться по оценке процента брака:

,

контрольные пределы определяются как .

При определении контрольных пределов для числа бракованных единиц X как

;

получаем контрольную карту pn.

Виды контрольных карт. Существуют три основных вида контрольных карт (включая контрольные карты кумулятивных сумм):

а) КК Шухарта, включая ряд непосредственно относящихся к ней разновидностей;

б) приемочная КК

в) адаптивная КК.

Таблица 2. Контрольные карты и контрольные пределы

Название контрольной карты

Что контролируется

Контрольные пределы

Верхний контрольный предел (UCL)

Нижний контрольный предел (LCL)

Контрольная карта

Среднее

Контрольная карта R

Размах

Контрольная карта p

Процент брака

Контрольная карта pn

Количество брака

Контрольная карта u

Число дефектов на единицу площади

Контрольная карта c

Число дефектов на одно изделие

Примечание: А2, D3, D4 – константы, зависящие от объема выборки (граничные коэффициенты); - процент брака из предыдущих данных; , - также значения из предыдущих данных.

Интерпретация:

Если на контрольной карте нанесены результаты контроля параметров изделия, обеспечиваемых процессом и все 25 точек подряд из 25, или 34 и более точек подряд из 35, или 98 и более точек из 100 подряд лежат внутри границ контрольных линий, то можно считать, что производственный процесс находится в стабильном, статистически устойчивом состоянии.

Кроме того, в случаях:

  1.  Наблюдения тенденции к смещению точек вверх или вниз.
  2.  Регулярного колебания контрольных точек вверх и вниз относительно средней линии.
  3.  Расположения 7 точек подряд из 7, 10 точек подряд из 11, 12 точек подряд из 14, 14 точек подряд из 17, 16 точек подряд из 20 по одну сторону от центральной линии.

Ставиться задача выявления причины этого, для осуществления корректирующего воздействия.

 

Рис.18. Примеры контрольных карт Шухарта. Мониторинг статистической управляемости процессов.

В соответствии с концепцией организации систем менеджмента качества основанной на процессном и системном подходах, нацеленных на постоянное улучшение качества изделий и деятельности организации, широко применяются статистические методы. Семейство статистических методов, используемых для описания функционирования процессов, а также для совершенствования процесса, были описаны, в частности, Каору Исикавой. К ним относятся инструменты по сбору данных, графики, диаграммы Парето, диаграммы рассеяния, причинно-следственные диаграммы, гистограммы и контрольные карты. Э. Деминг ссылался на них как на простые, но эффективные инструменты системы управления качеством. Первичный и, вероятно, определяющий инструмент – контрольная карта, представленная Шухартом в 1924 г. Основные инструменты и методики выдержали испытание временем и получили широкое распространение благодаря своей простоте и понятности. Это делает их одинаково эффективными как для инженеров, так и для рабочего. В настоящее время они наиболее широко используются в системах менеджмента качества в мировой практике.

Основной задачей статистических методов контроля является обеспечение производства простыми и эффективными расчетными методами, сопровождаемыми относительно просто интерпретируемыми графиками, необходимыми для отслеживания стабильности процессов и контроля качества изделий.

Сегодня при обеспечении качества изделия акцент смещается на ранние этапы его создания – формирование идеи и проектирования. Известно несколько подходов к разрешению проблем, возникающих на этих этапах, и один из самых распространенных – подход Генъити Тагути. Он обратил внимание на очень важную меру качества: социальные потери, связанные с изделием. По Тагути, «качество – это потери, которые несет общество с того момента, как изделие отправлено потребителю».

Контрольные вопросы.

  1.  Назовите основные виды контрольных карт.
  2.  Контрольная карта -R, как строиться, что характеризует?
  3.  Что понимаете под статистической управляемостью процесса?
  4.  Какие контрольные карты стояться для качественных характеристик?
  5.  В каких случаях применяется приемочная контрольная карта?
  6.  В каких случаях применяется адаптивная контрольная карта?
  7.  Назовите основные правила интерпретации информации, приводимой на контрольных картах Шухарта.
  8.  Что понимаете под подходом к управлению качеством по «Тагути».


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

70214. Сущность, функции и основные задачи инвестиционного анализа 140 KB
  В общепринятом смысле инвестиции осознанный отказ от тек потребления в пользу возможного относительно большего дохода в будущем который как ожидается обеспечит и большее суммарное потребление. По определению инвестиции связаны с затратами и риском это главная особть...
70216. ХИМИЧЕСКАЯ СВЯЗЬ. СТРОЕНИЕ ВЕЩЕСТВА 305 KB
  В 1852 году английский исследователь Франкланд ввел понятие валентности (атомности). Валентность выражает способность атома данного элемента вступать в соединение с определенным числом атомов другого элемента. Приняв валентность водорода за единицу, можно считать, что валентность...
70217. ГЕНЕЗИС И ЭВОЛЮЦИЯ ФИНАНСОВ 71.5 KB
  Финансы как экономическая категория Общественно-экономические системы различаются экономическими отношениями которые в свою очередь являются производными от уровня и характера развития производительных сил. При этом финансы не могут не учитывать отношения распределения...
70218. УГОЛОВНО-ИСПОЛНИТЕЛЬНОЕ ПРАВО 217 KB
  Уголовно-исполнительная политика направление деятельности государства в его специально уполномоченных органах в сфере исполнения уголовного наказания. Уголовно-исполнительная политика определяет: цели; принципы; стратегию; основные направления формы методы деятельности...
70219. Фотокомпозиция 77.5 KB
  Композиция – построение, группировка и последовательность изобразительных приёмов, организующих идейно-художественное целое; соотношение и взаимное расположение частей. Точка съёмки – это положение фотоаппарата по отношению к снимаемому объекту. Ниже приведена классификация точки съемки.
70220. Введение в фотографию 103.5 KB
  Развитие на нынешнем этапе цифровой фотографии происходит в основном благодаря электронным и информационным технологиям. Принцип действия фотографии основан на получении изображений и фиксировании их с помощью химических и физических процессов получаемых с помощью света...
70221. Основы теории цвета 86.5 KB
  Индивидуальное восприятие цвета определяется его спектральным составом а также цветовым и яркостным контрастом c окружающими источниками света а также несветящимися объектами. Накопленные экспериментальные данные в XX веке по волновым и корпускулярным свойствам видимого...
70222. Принципы работы фотоаппаратов 95.5 KB
  Численное значение диафрагмы определяет следующие элементы фотографического процесса: экспозиция с уменьшением отверстия на одну ступень поток света уменьшается вдвое что требует увеличения вдвое времени выдержки для сохранения правильной экспозиции; глубина резкости чем меньше отверстие...