7. Предварительный анализ технологического процесса

8. Оценка точности технологического процесса

9. Контрольные карты. Построение, интерпретация

Одним из основных инструментов в обширном арсенале статистических методов контроля качества являются контрольные карты. Принято считать, что идея контрольной карты принадлежит известному американскому статистику Уолтеру Л. Шухарту. Она была высказана в 1924 г. и обстоятельно описана в 1931 г. Первоначально они использовались для регистрации результатов измерений требуемых свойств продукции. Выход параметра за границы поля допуска свидетельствовал о необходимости остановки производства и проведении корректировки процесса в соответствии со знаниями специалиста, управляющего производством.

Контрольная карта – это график процесса, снабженный шкалой, на которой указаны границы регулирования, отделяющие зоны случайного рассеивания (общие причины вариабельности) от зон неслучайного рассеивания (специальные причины вариабельности) и отложены значения контролируемого параметра.

Границы регулирования на контрольных картах строятся от средней (центральной) линии (Center Line, CL), соответствующей эталонному значению наносимых характеристик. При оценке того, находится процесс или нет в состоянии статистической управляемости, за эталонное значение обычно принимают среднее значение наносимой на карту характеристики, полученное на основе рассматриваемых данных. При управлении процессом за эталонное значение обычно принимают значение характеристики, установленное в технических условиях, или номинальное значение наносимой характеристики, основанное на предыдущей информации о процессе, или намеченное целевое значение данной характеристики. Две статистически определяемые контрольные границы по одной с каждой стороны от центральной линии, называются верхней контрольной (Upper Control Limit, UCL) и нижней контрольной границей или пределом (Lower Control Limit, LCL).

Сигналом о возможном разладе технологического процесса может служить выход точки за контрольные пределы (процесс вышел из-под контроля);

Диапазон границ регулирования на контрольной карте находятся на расстоянии 3 . Границы ±3  указывают, что около 99,7% значений некоторой характеристики попадут внутрь этих границ при условии, что процесс находится в состоянии статистической управляемости и описывается распределением, близким к нормальному. При наличии сигнала о нарушении производственного процесса должна быть выявлена и устранена причина нарушения. Часто на контрольной карте проводят пределы еще и при ±2 , ±1 . Необходимо отслеживать появление систематической тенденции в расположении точек, так как наличие такой тенденции может служить свидетельством тренда среднего значения контролируемого процесса. Эти критерии иногда называют критериями против альтернатив специального вида.

1. 9 точек в пределах ±1  с одной стороны от центральной линии. Если на контрольной карте обнаружено такое расположение точек, то делается вывод о возможном изменении среднего значения процесса в целом. (используется для КК по количественному признаку).

2. 6 точек монотонного роста или снижения, расположенные подряд. Выполнение этого критерия сигнализирует о сдвиге среднего значения процесса. Часто такой сдвиг обусловлен изнашиванием инструмента, ухудшением технического обслуживания оборудования, повышением квалификации рабочего и т.п.

3. 14 точек подряд в "шахматном" порядке (через одну над и под центральной линией). Указывает на действие двух систематически изменяющихся причин, которое приводит к получению различных результатов. Например, в данном случае может иметь место использование двух альтернативных поставщиков продукции или отслеживание двух различных альтернативных воздействий.

4. 2 из 3-х расположенных подряд точек попадают в область от ±2  до ±3 . Этот критерий служит "ранним предупреждением" о начинающейся разладке процесса.

5. 4 из 5-ти расположенных подряд точек попадают в область от ±1  до ±2 .. Как и предыдущий, этот критерий может рассматриваться в качестве индикатора – "раннего предупреждения" о возможной разладке процесса. Процент принятия ошибочного решения о наличии разладки процесса для этого критерия также находится на уровне около 2%.

6. 15 точек подряд попадают в область ±1  по обе стороны от центральной линии. Выполнение этого критерия указывает на более низкую изменчивость по сравнению с ожидаемой.

7. 8 точек подряд попадают в область от ±1  до ±3 . Выполнение этого критерия служит свидетельством того, что различные выборки подвержены влиянию различных факторов, в результате чего выборочные средние значения оказываются распределенными по бимодальному закону. Такая ситуация может сложиться, например, когда отмечаемые на Х-карте выборки изделий были произведены двумя различными станками, один из которых производит изделия со значением контролируемой характеристики выше среднего, а другой – ниже.

В зависимости от вида показателя качества и цели контроля, возможно использование различных типов контрольных карт (КК). Все типы КК классифицируются на КК качественным (альтернативным) и КК по количественным признакам.

При построении КК предварительно нужно подсчитать долю дефектных изделий на этапе данного технологического процесса, подберите такой объем выборки, в котором содержалось бы от 1 до 5 дефектных изделий. Число обнаруженных дефектных изделий в выборках заносят в контрольный листок данных для 20-25 выборок. При этом объем каждой выборки должен быть по возможности одинаковым.

Поскольку каждая из многочисленных разновидностей КК обладает своими характерными особенностями, то при выборе типа КК в целях контроля и/или регулирования процессов необходимо четко понимать эти особенности применительно к конкретной ситуации предполагаемого использования. Наиболее распространенные типы КК приводятся ниже.