• 03. Виды контрольных карт

Контрольные карты – инструмент, позволяющий отслеживать ход протекания процесса и воздействовать на него, предупреждая его отклонения от предъявляемых к процессу требований.

В 1926 году У. Шухарт разработал способ извлечения данных из процесса, позволяющий нам сказать, соответствуют ли вариации процесса стабильному распределению, трансформировать это распределение в нормальную форму и оценить его среднее значение и стандартное отклонение. Обычно контрольные пределы устанавливаются так, чтобы для стабильного распределения превышение их изделия составляли только 0,26%. Любые изделия произведенные за границами этих контрольных пределов, указывают, что распределение изменилось. Шухарт нашел причины, которые приводят к изменению распределения, но он не смог обнаружить причины вариаций внутри распределений. Он предложил теоретически, что вариации внутри распределения вызываются случайными или необнаруживаемыми (обычными) причинами, а изменения в распределении вызываются определенными (особыми) причинами.

Контрольные карты используются в виде графиков, полученных в ходе технологического процесса. Они отображают характер изменения показателя качества во времени.

Существуют две группы контрольных карт:

1. применяется при контроле по количественному признаку:

   1. средних арифметических значений (Х- карта);

   2. медиан (Х- карта);

   3. средних арифметических отклонений (S - карта);

   4. размахов (R - карта);

2. применяются при контроле по качественному признаку:

   1. числа дефектных единиц продукции (np - карта);

   2. доли дефектных единиц продукции (Р - карта);

   3. числа дефектов (С - карта);

   4. числа дефектов на единицу продукции (U - карта).

В случае контрольных карт для непрерывных переменных часто возникает необходимость включить в итоговый вывод результатов анализа так называемые индексы пригодности процесса. Коротко говоря, индексы пригодности процесса выражают (в виде отношения), какая часть деталей или изделий, производимых в рамках текущего производственного процесса, по своим характеристикам попадает в определенные технологами пределы (в частности, в инженерные допуски).

К примеру, так называемый индекс Cp находится следующим образом:

C_p = (ВГС-НГС)/(6*сигма)

где сигма представляет собой оценку стандартного отклонения процесса, ВГС и НГС - соответственно верхнюю и нижнюю границы плановой спецификации (инженерные допуски). В случае нецентрированного процесса, вместо рассмотренного выше индекса используется уточненный индекс C_pk . Для "пригодного" процесса индекс C_p должен быть больше 1. Это означает, что для того, чтобы можно было ожидать попадание более 99% всех выпущенных деталей или изделий в рамки приемлемых инженерных спецификаций, величина интервала между контрольными пределами плановых спецификаций должна превышать 6 сигма.

04. Контрольные карты по количественному признаку

К контрольным картам по количественному признаку относят:

1. средних арифметических значений (Х- карта);

2. медиан (Х- карта);

3. средних арифметических отклонений (S - карта);

4. размахов (R - карта);

Контрольные карты по количественным признакам - это, как правило, сдвоенные карты, одна из которых изображает изменение среднего значения процесса, а 2-я - разброса процесса. Разброс может вычисляться или на основе размаха процесса R (разницы между наибольшим и наименьшим значением), или на основе среднеквадратического отклонения процесса S.

В настоящее время обычно используются x- S карты, x - R карты используются реже.

Контрольная карта Х- R (средних арифметических значений и размахов) осуществляет контроль за изменением среднего арифметического и контрольной карты R, контролирующей изменения рассеивания значений показателей качества. Эта карта применяется при измерении таких регулируемых показателей, как длина, масса, диаметр, время, предел прочности при растяжении, прибыль и т.д.

Применяется на продукции серийного и массового производства, на технологических процессах с запасом точности , для которых коэффициент точности находится в пределах 0,75 - 0,85 и показатели качества которых определяются по закону Гаусса или Максвелла.

Рекомендуется принять для процессов с высокими требованиями к точности; для продукции, связанной с обеспечением безопасности потребителя (авиатехника, автомобилестроение, сельхозмашиностроение и т.д.); для измерения, вычисления и управления процессами и т.д.

Контрольная карта Х- R применяется для таких же элементов контроля, что и Х- R, но для менее точных процессов (8 квалитет и ниже).

Контрольная карта X − S средних значений и средних квадратичных отклонений. Данная карта практически идентична карте (X − R) , но точнее её и может рекомендоваться при отладке технологических процессов при массовом производстве ответственных деталей. Её можно применить в случаях, когда имеется система встроенного контроля с автоматическим вводом данных в ЭВМ, используемые для автоматического управления процессом.

В картах X − S вместо размаха R используется более эффективная статистическая характеристика рассеивания наблюдаемых значений – среднее квадратичное отклонение (S). Она показывает насколько тесно группируются отдельные значения вокруг средней арифметической или как они рассеиваются вокруг неё. Среднее квадратичное отклонение

определяется по формуле: . В остальном построение и применение карты (X − S ) не отличается от карты (X − R ).