Статистические методы управления качеством

Рис. 4.8. Контрольная карта

В определенные периоды времени  отбирают (все подряд; выборочно; периодически из непрерывного потока и т. д.) n изготовленных изделий и измеряют контролируемый параметр. 
Результаты измерений наносят на контрольную карту, и в зависимости от этого значения принимают решение о корректировке процесса или о продолжении процесса без корректировок. 
Сигналом о возможной разладке технологического процесса могут служить:

• выход точки за контрольные пределы (точка 6); (процесс вышел из-под контроля)
• расположение группы последовательных точек около одной контрольной границы, но не выход за нее (11, 12, 13, 14), что свидетельствует о нарушении уровня настройки оборудования
• сильное рассеяние точек (15, 16, 17, 18, 19, 20) на контрольной карте относительно средней линии, что свидетельствует о снижении точности технологического процесса

При наличии сигнала о  нарушении производственного процесса должна быть выявлена и устранена  причина нарушения. 
Таким образом, контрольные карты используются для выявления определенной причины, но не случайной. 
Под определенной причиной следует понимать существование факторов, которые допускают изучение. Разумеется, что таких факторов следует избегать. 
Вариация же, обусловленная случайными причинами необходима, она неизбежно встречается в любом процессе, даже если технологическая операция проводится с использованием стандартных методов и сырья. Исключение случайных причин вариации невозможно технически или экономически нецелесообразно.

Контролироваться должны естественные колебания между пределами  контроля. 
Нужно убедиться, что выбран правильный тип контрольной карты для определенного типа данных. Данные должны быть взяты точно той последовательности, как они собраны, иначе они теряют смысл. 
Не следует вносить изменений в процесс в период сбора данных. Данные должны отражать, как процесс идет естественным образом. 
Контрольная карта может указать на наличие потенциальных проблем до того, как начнется выпуск дефектной продукции.

Существуют два основных типа контрольных карт: для качественных признаков (годен - негоден) и для  количественных признаков. Для качественных признаков возможны четыре вида контрольных  карт:

• V - карта (число дефектов на единицу продукции)
• С - карта (число дефектов в выборке)
• Р - карта (доля дефектных изделий в выборке)
• NP - карта (число дефектных изделий в выборке)

При этом в первом и третьем  случаях объем выборки является переменным, а во втором и четвертом - постоянным.

Таким образом, целями применения контрольных карт могут быть:

1. выявление неуправляемого процесса
2. контроль за управляемым процессом
3. оценивание возможностей процесса

Обычно подлежит изучению следующая переменная величина (параметр процесса) или характеристика:

• известная важная или важнейшая
• предположительная ненадежная
• по которой нужно получить информацию о возможностях процесса
• эксплуатационная, имеющая значение при маркетинге

При этом не следует контролировать все величины одновременно. 
Контрольные карты стоят денег, поэтому нужно использовать их разумно:

• тщательно выбирать характеристики
• прекращать работу с картами при достижении цели
• продолжать вести карты только тогда, когда процессы и технические требования сдерживают друг друга

Необходимо иметь в  виду, что процесс может быть в  состоянии статистического регулирования  и давать 100% брака. И наоборот, может  быть неуправляемым и давать продукцию, на 100% отвечающую техническим требованиям. 
Контрольные карты позволяют проводить анализ возможностей процесса. 
Возможности процесса - это способность функционировать должным образом. Как правило, под возможностями процесса понимают способность удовлетворять техническим требованиям.

МЕТОДЫ ТАГУЧИ

В конце 60-х годов японский специалист по статистике Тагучи завершил разработку идей математической статистики применительно к задачам планирования эксперимента и контроля качества. Совокупность своих идей Тагучи назвал "методом надежного проектирования".

Тагучи предложил характеризовать производимые изделия устойчивостью технических характеристик. Он внес поправку в понятие случайного отклонения, утверждая, что существуют не случайности, а факторы, которые иногда трудно поддаются учету. 
Важное отличие методов Тагучи заключается в отношении к основополагающим характеристикам произведенной продукции - качеству и стоимости. Отдавая приоритет экономическому фактору (стоимости), он тем не менее увязывает стоимость и качество в одной характеристике, названной функцией потерь. 
При этом одновременно учитываются потери как со стороны потребителя, так и со стороны производителя. Задачей проектирования является удовлетворение обеих сторон.

Рис.4.9. Анализ возможностей процесса

Тагучи создал надежный метод расчета, использовав отношение сигнал - шум, применяемое в электросвязи, которое стало основным инструментом инжиниринга качества. 
Тагучи ввел понятие идеальной функции изделия, определяемой идеальным отношением между сигналами на входе и выходе. Факторы, являющиеся причиной появления отличий реальных характеристик продукции от идеальных, Тагучи называет шумом. 
Специалист, использующий методы Тагучи, должен владеть методами предсказания шума в любой области, будь то технологический процесс или маркетинг. 
Внешние шумы - это вариации окружающей среды:

• влажность
• пыль
• индивидуальные особенности человека и т. д.

Шумы при хранении и  эксплуатации - это старение, износ  и т. п. 
Внутренние шумы - это производственные неполадки, приводящие к различиям между изделиями даже внутри одной партии продукции. 
При перенесении своего метода из лабораторных в реальные условия Г. Тагучи использует для характеристики отношения сигнал - шум показатель устойчивости, понимаемый как высокая повторяемость реагирования. Расчет устойчивости характеристик проводится в инжиниринге качества не сложными и трудоемкими методами, а на основе нового метода планирования эксперимента с использованием дисперсного анализа.