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

12659. ИССЛЕДОВАНИЕ НЕРЕВЕРСИВНОГО ИМПУЛЬСНОГО РЕГУЛЯТОРА МОЩНОСТИ 147 KB
  ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 4 ИССЛЕДОВАНИЕ НЕРЕВЕРСИВНОГО ИМПУЛЬСНОГО РЕГУЛЯТОРА МОЩНОСТИ Цель работы: освоение методики расчета типовых цепей насыщения и запирания транзистора и методики экспериментального определения состояния транзистора; ...
12660. Расчет и экспериментальные исследования типовых схем 3.39 MB
  ВВЕДЕНИЕ Цель лабораторных работ расчет и экспериментальные исследования типовых схем основу которых составляет интегральный операционный усилитель. Рис. 1 Операционный усилитель ОУ это аналоговая интегральная микросхема ИМС с очень большим собственн...
12661. Основные команды MS DOS 28 KB
  Лабораторная работа №1. Тема: Основные команды. Цель работы: Познакомиться с основными командами MS DOS. 2. Теоретическая часть COMMAND.COM при включении ПК спрашивает Вас о дате а также изображает на экране подсказку типа А или C это называется приглашение DOS к ней...
12662. Команды работы с каталогами MS-DOS 53.5 KB
  Лабораторная работа №2. Тема: Команды работы с каталогами. Цель работы: Познакомиться с организацией диалога с пользователем в среде MSDOS. Рассмотреть команды работы с каталогами и получить практические навыки для работы с каталогами в среде MSDOS. Содержание раб...
12663. Команды работы с файлами MS-DOS 42 KB
  Лабораторная работа №3. Тема: Команды работы с файлами. Цель работы: Научиться создавать переименовывать копировать устанавливать атрибуты и удалять файлы. Теоретические положения 1. Создание тестового файла В DOS создать текстовый файл можно двумя способами...
12664. Редактор EDIT в MS-DOS 36.5 KB
  Лабораторная работа № 4 Тема: Редактор Edit Цель: Научится работать с текстовыми файлами в редакторе Edit открывать и сохранять файл редактировать и просматривать файл настраивать редактор. В DOS имеется текстовый процессор который достаточен для повседневной рабо...
12665. Работа со справочной системой. Символы * и ?. Поиск файлов в MS-DOS 29.5 KB
  Лабораторная работа № 5. Тема: Работа со справочной системой. Символы и . Поиск файлов. Цель работы: Научиться искать файлы и пользоваться справочной системой в MS DOS. Теоретические положения Работа со справкой. HELP вызов справочника вывод оглавлени
12666. Архивирование файлов. Архиватор ARJ в MS-DOS 60.5 KB
  Лабораторная работа № 6. Тема: Архивирование файлов. Архиватор ARJ. Цель: Закрепить навыки работы с архиваторами ARJ. Теоретический материал Архивация упаковка помещение загрузка исходных файлов в архивный файл в сжатом или несжатом виде. Разархивация распак
12667. Графика в Linux 208 KB
  Лабораторная работа №5 Тема: Графика в Linux Цель работы: Научиться работать с графикой и пользоваться графическими редакторами в ОС Linux. Теоретическая часть. В состав большинства современных дистрибутивов входят следующие программы для работы с графикой: ...