«Статистические методы в управлении качеством»

13. Основы применения статистических методов в управлении качеством. Роль и значение, основные функции. Ложная и необъявленная тревога. Классификация отклонений параметров качества изделий и методов контроля.

14. Надежность систем. Оценка вероятности отказов и вероятности безотказной работы системы при различных схемах соединения входящих в нее элементов.

15. Простые статистические методы контроля процессов. Их краткая сущность и особенности.

16. Выборочный контроль по альтернативным признакам и оперативная характеристика. Понятие риска поставщика и риска и производителя, а также оптимальности планов контроля.

17. Контрольные карты. Основные разновидности. Классификация контрольных карт Шухарта. Особенности построения и анализа.

18. Семь новых методов (инструментов) всеобщего качества. Их сущность, взаимосвязь, особенности применения.

13. Основы применения статистических методов в управлении качеством. Роль и значение, основные функции. Ложная и необъявленная тревога. Классификация отклонений параметров качества изделий и методов контроля.

Одним из важнейших требований ISO 9000 является управление процессом, основными этапами которого являются планирование, измерение, отслеживание процесса посредством сравнения измеренных значений с эталонными. Управление же – это регулирование процессов на базе информации, полученной по результатам сравнения, или, иначе, применение статистических методов на этапах планирования и управления процессом.

Контроль процесса предусматривает инспекцию процесса путем измерения параметров качества в каждой точке. Если невозможно фиксировать (измерять) параметр качества продукции, то для данной операции необходимо определить и контролировать параметры процесса, оказывающие определяющее влияние на параметр качества продукции, который невозможно проконтролировать в процессе производства. Для четкого понимания проблем применения статистических методов в управлении качеством необходимо определить основные понятия.

Управление качеством – методы и виды деятельности оперативного характера, которые используют для выполнения требований, предъявляемых к качеству.

Продукция, качество которой не соответствует установленным требованиям потребителя, выявляется путем анализа поступивших и признанных рекламаций в соответствии с требованиями стандарта организации.

Статистическое управление качеством (по стандарту) – та часть управления качеством, в которой применяются статистические методы.

Статистически управляемое состояние процесса – состояние, описывающее процесс, из которого удалены все особые причины изменчивости и остались только обычные причины. То есть, наблюдаемая изменчивость может быть объяснена постоянной системой случайных причин; отражается на контрольной карте отсутствием точек за контрольными границами, трендов и неслучайного поведения в контрольных границах.

Изменчивость(вариабельность) – неизбежные различия среди индивидуальных результатов процесса, их источники могут группироваться в два основных класса: обычные и особые причины.

Обычная причина вариабельности – источник изменчивости, влияющие на индивидуальные значения результатов процесса; при анализе контрольной карты проявляется как часть случайной изменчивости процесса.

Особая причина вариабельности – источник изменчивости, которая может прерываться, часто непредсказуема, иногда называется неслучайной причиной; о ней сигнализирует точка за контрольными границами, серия точек или неслучайное поведение точек в контрольных границах.

Основные этапы статистического управления качеством:

-статистическое обследование;

-наладка процесса;

-статистическое управление.

В случае необходимости производитель продукта должен разработать процедуры, обеспечивающие выбор статистических методов, необходимых для проверки возможности технологического процесса и приемлемости характеристик продукции, проверки качества поставок и комплектующих. Область применения и планы статистических методов контроля также устанавливаются изготовителем. В необходимых случаях он согласовывает их с потребителем или заказчиком.

Статистический контроль процесса, формы и содержания рабочих планов контроля представляют собой документы в виде формы статистического контроля процесса и различных отчетов в области качества. Эти формы и связанные с ними инструктивные документы (как собирать информацию, как заполнять формы информацией, как ее использовать, какие средства контроля качества могут быть использованы, как вносить поправки и т.п.) являются основой для контроля оперативных действий.

Главное значение статистических методов управление качеством продукции в организации – это создание условий для эффективного принятия оптимального управленческого решения с использованием накопленной информации между смежными подразделениями в организации и внешней средой.

Статистическая управляемость процессов и принятие решений на основе фактов – это основные требования, предъявляемые международными стандартами ИСО 9000 к системе качества, которые могут быть выполнены благодаря внедрению статистических методов. Важнейшей составляющей статистического управления является осуществление корректирующих мероприятий в направлении совершенствования организации, в противном случае применение статистических методов будет бесполезным расходом ресурсов.

Используемые в сегодняшней практике организаций статистические методы можно подразделить на следующие категории:

1. Методы высокого уровня сложности, которые используются разработчиками систем управления организацией или процессами. К ним относятся методы кластерного анализа, адаптивные, робастные статистики и др.

2. Методы специальные, которые используются при разработке операций технического контроля, планировании промышленных экспериментов, расчетах на точность и надежность и т.д.

3. Методы общего назначения, в разработку которых большой вклад внесли японские специалисты. К ним относятся « Семь простых методов»: контрольные листки; метод расслоения; графики; диаграммы Парето; диаграммы Исикавы; гистограммы; контрольные карты.

По статистическим методам имеется обширная литература и пакеты прикладных компьютерных программ, по разработке которых отечественные научные школы по теории вероятностей занимают ведущее место в мире.

Можно выделить следующие 16 статистических методов:

1. описательная статистика

2. планирование экспериментов

3. проверка гипотез

4. регрессионный анализ

5. корреляционный анализ

6. выборочный контроль

7. факторный анализ

8. анализ временных рядов

9. статистическое установление допуска

10) анализ точности измерений

11) статистический контроль процессов

12) статистическое регулирование процессов

13) анализ безотказности

14) анализ причин несоответствий

15) анализ возможностей процесса

16) статистическое моделирование.

1. Эти методы включают в себя использование частотного распределения, мер центрирования процесса, рассеивания, контрольных карт, выборочного контроля, регрессионного анализа, критериев значимости и т.п.

2. Когда статистическое управление качеством применяют для управления ходом процесса, а не управления качеством поставляемых материалов, то часто применяют термин «статистическое управление процессом».

SPC – Statistical process control – Статистическое управление процессами.

Статистическое управление процессами – это основанное на статистическом мышлении использование как статистических, так и нестатистических методов анализа и решения проблем с целью осуществления действий, необходимых для достижения и поддержания состояния статистической управляемости процессов, и постоянного улучшения их стабильности и воспроизводимости.

Статистическое мышление – это основанный на теории вариабельности способ принятия решений о том, надо или не надо вмешиваться в процесс, и если надо, то на каком уровне.

Статистическое управление процессами – это, прежде всего, средство понимания вариабельности процессов и путей их уменьшения.

Что дают методы статистического управления процессами?

1. Это один из простейших и наиболее эффективных способов отделения сигнала от шума.

2. Они позволяют визуализировать фактические данные.

3. Результаты анализа могут легко восприниматься специалистами самых различных профилей.

4. Минимизируется возможность “ложных тревог” и шоковых ударов под воздействием самых последних по времени данных.

5. При обнаружении трендов, как правило, обнаруживается специальная причина вариаций.

6. Минимизируется вмешательство в процессы и бесполезные и/или бессмысленные действия.

7. Не требуются ни дорогое компьютерное оборудование, ни профессиональные статистики.

8. Осуществляется эффективная обратная связь на предпринятые действия.

Статистический анализ качества применяется для установления свойств случайного процесса в конкретных условиях производства.

Качество продукции зависит от большого числа взаимосвязанных и не зависимых друг от друга факторов, имеющих как закономерный, так и случайный характер. Например, для машиностроительной продукции к числу таких факторов относят: точность оборудования; жесткость системы станок-приспособление - инструмент-деталь; посторонние включения в материал заготовки; температурные колебания; квалификация обслуживающего персонала; погрешность режущего инструмента; режимы механической обработки; точность соблюдения параметров предварительной термической обработки и др.

В технологическом процессе механической обработки поверхности детали все эти факторы присутствуют одновременно. Получаемые в результате изготовления нормированные параметры качества деталей имеют определенный разброс, ограничиваемый, как правило, допусками на изготовление деталей, формы, расположения и шероховатости поверхности.

Цель применения статистических методов анализа качества – выявление степени влияния случайных и/или закономерных факторов на показатели качества.

Если влияние факторов случайного характера является преобладающим, говорят, что технологический процесс статистически управляемый и тогда использование статистических методов контроля качества и хода технологических процессов становится возможным.

Если в технологическом процессе преобладают факторы неслучайного характера (например, нежесткость системы станок-приспособление - инструмент-деталь), процесс называется статистически неуправляемым, и тогда применение остальных из вышеперечисленных статистических методов становится невозможным до выявления причин и минимизации степени влияния неслучайных факторов. После чего вновь повторяют процедуру статистического анализа вплоть до достижения статистической управляемости процесса.

Применение статистических методов анализа качества должно в обязательном порядке предшествовать внедрению статистических методов приемочного контроля и регулирования технологических процессов.

С помощью статистических методов анализа качества решаются задачи:

— определения точности и стабильности технологического процесса (без чего статистический контроль и статистическое регулирование невозможны);

— установления характера различия средних значений (случайного и неслучайного) одного и того же параметра качества изделий или его рассеяния, изготавливаемых в различных условиях производства (например, на различном оборудовании или в различные смены);

— оценки степени влияния (корреляции) двух или более факторов на показатели качества продукции;

— выявления факторов, существенно влияющих на изменение параметров качества, и факторов, которыми можно пренебречь;

— выявления изменения параметров качества во времени и характера (случайный или неслучайный) этого изменения и т.д.