Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Статистический анализ для повышения качества строительных материалов. Учебное пособие
.pdf
МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ
РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Белгородский государственный технологический университет
им. В.Г. Шухова
СТАТИСТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ
ДЛЯ ПОВЫШЕНИЯ КАЧЕСТВА
СТРОИТЕЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ
Утверждено учёным советом университета
в качестве учебного пособия
для студентов направления подготовки
08.03.01 – Строительство
и 22.03.01 – Материаловедение и технологии материалов
Белгород
2022
2
С86
УДК 691
ББК 38.3
С86
технологии строительных материалов. Уделено внимание статистическим методам
контроля качества продукции и статистическому приемочному контролю. Приведены
методы построения контрольных карт для регулирования технологического процесса.
Строительство и 22.03.01 – Материаловедение и технологии материалов.
Авторы:
В. Строкова, В. В. Нелюбова, В. И. Логанина,
В.
Д. О. Бондаренко, Д. Д. Нецвет
Рецензенты:
Кандидат технических наук, доцент
Пензенского государственного университета архитектуры и строительства
И. Н. Максимова
Доктор технических наук, доцент
Белгородского государственного технологического
университета им. В.Г. Шухова О. В. Пучка
татистический анализ для повышения качества строительных
С
материалов: учебное пособие / В. В. Строкова, В. В. Нелюбова,
В. И. Логанина и др. − Белгород: Изд-во БГТУ, 2022. – 93 с.
ISBN 978-5-361-01072-1
В учебном пособии изложены основные положения управления качеством в
Учебное пособие предназначено для студентов направления подготовки 08.03.01 –
Данное издание публикуется в авторской редакции.
УДК 691
ББК 38.3
ISBN 978-5-361-01072-1 © Белгородский государственный
технологический университет
(БГТУ) им. В.Г. Шухова, 2022
3
ВВЕДЕНИЕ……………………………………………………………
4
1. СТАТИСТИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ В УПРАВЛЕНИИ
УСПЕХА В УСЛОВИЯХ РЫНОЧНОЙ ЭКОНОМИКИ…………...
5
2. СТАТИСТИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ВЫБОРКИ..............
12
3. АНАЛИЗ СОСТОЯНИЯ ПРОИЗВОДСТВА СТРОИТЕЛЬНЫХ
МАТЕРИАЛОВ С ПОМОЩЬЮ ГИСТОГРАММЫ ЧАСТОТ...…...
22
4. СТАТИСТИЧЕСКОЕ РЕГУЛИРОВАНИЕ
ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ. КОНТРОЛЬНЫЕ КАРТЫ.
31
4.1.
Контрольные карты для данных по количественному
признаку..................................................................................
34
4.2.
Контрольные карты для данных по альтернативному
признаку……………………………………………………..
45
5. ИНДЕКСЫ ВОСПРОИЗВОДИМОСТИ
ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА ПРОИЗВОДСТВА………...
51
6. ПРИЕМОЧНЫЙ КОНТРОЛЬ СТРОИТЕЛЬНЫХ
КОНТРОЛЯ С УЧЕТОМ ПОГРЕШНОСТИ ИЗМЕРЕНИЙ………..
60
6.1.
Оценка риска производителя в зависимости
от состояния процесса производства...................................
63
7. СТАТИСТИЧЕСКИЙ ПРИЕМОЧНЫЙ КОНТРОЛЬ……………
73
7.1.
Статистический приемочный контроль
по количественному признаку…..........................................
73
7.2.
Выбор плана контроля, когда дисперсия
по выборочной дисперсии (s-план)………………………..
75
7.3
Выбор плана контроля, когда дисперсия
по размаху (R-план)………………………………………...
76
7.4
Выбор плана контроля, когда дисперсия
контролируемого параметра известна (s-план)…………
80
8. МЕТОДОЛОГИЯ «ШЕСТЬ СИГМ»………………………………
84
ЗАКЛЮЧЕНИЕ………………………………………………………..
90
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК………………………..............
91
ОГЛАВЛЕНИЕ
КАЧЕСТВОМ СТРОИТЕЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ – ФАКТОР
МАТЕРИАЛОВ В СООТВЕТСТВИИ С ДЕЙСТВУЮЩИМИ
НОРМАТИВНЫМИ ДОКУМЕНТАМИ. ДОСТОВЕРНОСТЬ
контролируемого параметра неизвестна и оценивается
контролируемого параметра неизвестна и оценивается
4
ВВЕДЕНИЕ
На современном этапе развития экономики, когда на первый план
выдвигается задача повышения эффективности строительства,
вопросы качества приобретают особое значение. Решение такой задачи
требует постоянной целенаправленной работы инженернотехнических работников с момента проектирования изделия и до сдачи
его потребителю. Наряду с соблюдением технологической
дисциплины необходимо постоянно совершенствовать методы и
формы контроля, в том числе статистические методы контроля и
управления качеством продукции.
Данное издание подготовлено в соответствии с требованиями
государственного образовательного стандарта высшего образования
для студентов направления 08.03.01 – Строительство профиля
«Экспертиза и технологии перспективных материалов» и 22.03.01 –
Материаловедение и технологии материалов профиля
«Материаловедение и технологии конструкционных и специальных
материалов».
В учебном пособии изложены основные положения управления
качеством в технологии строительных материалов. Приведены методы
построения контрольных карт для регулирования технологического
процесса, рассмотрены вопросы статистического анализа показателей
качества производства.
5
1. СТАТИСТИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ В УПРАВЛЕНИИ
КАЧЕСТВОМ СТРОИТЕЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ –
ФАКТОР УСПЕХА В УСЛОВИЯХ РЫНОЧНОЙ ЭКОНОМИКИ
На сегодняшний день в России проблемы управления качеством,
внедрения его различных систем и процедура сертификации
становятся все более необходимыми и актуальными. Проблема
качества постоянно отражает требования научно-технического
прогресса, охватывая все стадии деятельности от проектирования до
утилизации.
В условиях рынка, интеграции производства и обслуживания в
рамках международных сообществ, качество выполняемых работ и
услуг влияет на конкурентоспособность и становится ключевой
проблемой экономического развития. Исторический опыт многих
стран показывает, что обеспечение прогресса в области качества путем
применения эффективных систем управления является одним из
основных рычагов, с помощью которого им удалось преодолеть кризис
в экономике и занять прочные позиции на мировом рынке.
Особое место в реализации подобных задач занимают
статистические методы управления качеством, базирующиеся на
количественной оценке различных параметров продукции.
В современных условиях производства намного более эффективна
стратегия не обнаружения, а предупреждения брака. Предприятие не
должно тратить свои ресурсы на производство продукции или услуг,
которые окажутся негодными, а впоследствии и на ликвидацию.
Посредством статистического регулирования качества можно
предупреждать брак в производстве и таким образом непосредственно
вмешиваться в производственный процесс изготовления изделий.
Оценка того, насколько процесс способен удовлетворять
требованиям, установленным в нормативных документах, – типовая
задача для многих практических приложений, например
технологических процессов, процессов обслуживания.
В случаях, когда на выходе процесса показатель качества измеряют
по количественному признаку и когда задают наибольшее и
наименьшее предельные значения показателя качества (пределы поля
допуска), соответствие процесса установленным требованиям можно
измерять с помощью специальных показателей. Эти показатели
определяют потенциальные и фактические возможности
удовлетворить требования изготовителя в виде технического допуска
при стабильном процессе и процессе, стабильность которого не
подтверждена, при точной и смещенной настройке процесса.
6
Особую роль показатели возможностей играют в системах качества
предприятий. Современные технологические процессы должны
обеспечивать высокую однородность качества продукции и низкие
доли несоответствующих единиц продукции (часто не более
нескольких десятков единиц на миллион изделий). Одним из методов
оценки ожидаемого качества продукции, приемлемым для широкого
спектра уровней несоответствий, является оценка показателей
возможностей процессов.
Для того, чтобы качество продукции соответствовало современным
требованиям, необходимо выполнение следующих моментов:
– процесс производства должен находиться в статистически
управляемом состоянии;
– процесс производства должен быть воспроизводимым).
Чтобы успешно выполнить эту задачу, лаборатория совместно со
службой качества (если таковая имеется) должна применять методы
статистического управления.
Статистическое управление – это методология, основанная на
понимании вариабельности, присущей любым процессам, диагностика
их стабильности и воспроизводимости, использующая простые и
эффективные методы для анализа и решения проблем. Суть метода
статистического управление заключается в применении инструментов
качества, в частности, ведении контрольных карт и построении
гистограмм, анализируя которые можно на основе фактов сразу
ответить на вопросы, стабилен ли процесс, удовлетворяет ли он
требованиям по воспроизводимости.
Процесс производства подвержен вариабельности (или
изменчивости). Другими словами, на выходе процесса всегда
получается не строго одно и то же значение, а набор значений
(разброс), группирующийся вокруг некоторого среднего значения. Эти
отклонения называются вариациями, а общее название указанной
выше ситуации – вариабельностью.
Вариации по своему происхождению вызываются двумя
принципиально различными причинами, которые условно называют
«общими» и «специальными». «Общими» причинами вариаций
называют те причины, которые являются неотъемлемой частью
данного процесса и внутренне ему присущи. Они связаны с
неабсолютной точностью поддержания параметров и условий на его
входах и выходах. Если изменчивость вызвана только такими,
случайными причинами, то считается, что процесс находится в
статистически управляемом состоянии.
7
«Специальными» причинами вариаций называют те причины,
которые возникают из-за внешних (по отношению к процессу)
воздействий на него и которые не являются неотъемлемой частью
процесса. Они связаны с приложением к процессу незапланированных
воздействий и не могут быть предусмотрены нормальным ходом
процесса. Причем именно конкретная причина и приводит к
конкретному отклонению параметра или характеристики процесса от
заданных значений.
Разделение причин вариаций на общие и специальные
принципиально для принятия правильных управленческих решений,
поскольку уменьшение вариаций в этих двух случаях требует
различного подхода. Специальные причины вариаций требуют
локального вмешательства в процесс, тогда как общие причины
вариаций требуют вмешательства в систему и принятия решений
высшим менеджментом, в том числе и по вопросам выделения
ресурсов на улучшение процесса.
В процессе эксплуатации свойства изделий, определяющие их
качество, подвержены изменчивости, которая в каждый отдельный
момент времени носит случайный характер.
Точное соблюдение требований технологии является залогом
качества изделий, однако, реализация ключевого принципа
современных систем качества – «непрерывные улучшения» требует
постоянного анализа текущей ситуации и внесения корректировок в
технологические процессы. Чтобы эффективно управлять
технологическим процессом, необходима ясная и полезная
информация о его функционировании. Во многих случаях отсутствие
соответствующей информации – главная причина возникающих
проблем. Ценность информации определяется её достоверностью,
полнотой и своевременностью. Любая информация основана на
данных, которые отражают те или иные события, имеющие отношение
к анализируемому процессу. Отсюда следует, что для того, чтобы
получать «хорошую» информацию о процессе необходимо
определится с ответами на следующие вопросы:
1. «Какие данные необходимы?».
2. «Где и как получать данные?».
3. «Каким образом генерировать данные в полезную
информацию?».
При ответе на первый вопрос можно обратиться к методу
причинно-следственного анализа (диаграмма причина-результат), из
которого следует, что на любой стадии любого технологического
процесса необходимо фиксировать (собирать) данные о:
8
– документации, в соответствии с которой происходят события
(требования технической документации, положений, методик,
инструкций и т.д.);
– персонале, непосредственно выполняющем работу;
– использующихся материальных ресурсах (расходные материалы);
– задействованных оборудовании и оснастке (наименование,
режимы, данные о поверке и др.);
– окружающей среде (в том числе: дата, день недели и т.п.).
Также, необходимо чётко определить и, соответственно, учитывать
данные, отражающие входные и выходные характеристики процессов
(для процессов создания защитно-декоративных покрытий это могут
быть характеристики красочного состава и условий нанесения
покрытия, класс качества покрытия и т.д.).
Второй вопрос является ключевым и наиболее сложным, для
эффективного решения которого необходима тщательная детализация
процессов вплоть до конкретного исполнителя, что позволит
определится с ответом на вопрос «где?». При ответе на вопрос «как?»,
необходимо учитывать специфику процесса, в зависимости от которой
разрабатывается комплект контрольных листков, в которые заносятся
вышеотмеченные данные.
Третий поставленный вопрос необходимо решать с помощью
известных методов математической статистики.
Собрав данные и получив информацию, необходимо определится с
вопросом: «Как использовать информацию для принятия решений?».
Очевидно, что решение заключается в разработке комплекса мер,
направленного на улучшение процессов. Собранная и обработанная
информация позволит выявить слабые (узкие) места, на которые,
прежде всего, необходимо обращать внимание. При подобном подходе
решения:
– должны стать наиболее объективными и конкретными, т.к. будут
основаны на документированных фактах;
– позволят повысить эффективность процесса непрерывных
улучшений, т.к. будут направлены на устранение наиболее слабых
мест, установленных объективно;
– позволят вовлечь в процесс управления качеством весь персонал
(конкретных исполнителей отдельных работ процессов).
Анализ разработок зарубежных авторов показывает, что
эффективное внедрение статистических методов контроля позволяет
резко снизить процент брака, повысить производительность труда,
непрерывно и своевременно выявлять и устранять недостатки
производства.
9
Внедрение статистических методов управления качеством
продукции должно сочетаться с внедрением и совершенствованием
технологических процессов и считаться экономически
нецелесообразным, если расходы на управление и убытки от брака
после внедрения статистических методов меньше, чем до их
внедрения. Конечной целью внедрения статистических методов
управления качеством продукции является оптимизация
производственных процессов и производства в целом для
значительного повышения эффективности производства, качества
продукции, культуры производства, квалификации специалистов и т.д.
Внедрение статистических методов управления качеством продукции
должно начинаться с разработки общей программы по применению
статистических методов на предприятии или раздела к целевой
научно-технической программе по качеству, а также назначения служб
и производственных подразделений, ответственных за их внедрение.
Координацию, методическое руководство и контроль за реализацией
этой программы руководитель предприятия возлагает на одну из
технических служб, в составе которой должна находиться лаборатория
(группа) статистических методов управления качеством продукции.
Предложения к программе внедрения статистических методов
управления качеством продукции разрабатываются всеми службами и
производственными подразделениями предприятия для своих
участков. Подготовленные предложения согласовываются с
технической службой, осуществляющей координацию, методическое
руководство, контроль за внедрением статистических методов.
Утвержденная программа внедрения статистических методов на
предприятии должна быть отражена в производственной нормативнотехнической или технической документации, руководящих
инструкциях предприятия по качеству и т.п. В этих документах для
каждого работника устанавливаются задачи в области качества, мера
ответственности и полномочия, а также определяется круг лиц, с
которыми он должен взаимодействовать при решении поставленных
задач с применением статистических методов.
Внедрение статистических методов управления качеством
продукции на предприятии является сложной проблемой и зависит от
многих как внутренних, так и внешних факторов. Поэтому процесс
осуществляется по этапам. На рис. 1.1 приведен алгоритм,
определяющий последовательность действий служб и
производственных подразделений при внедрении статистических
методов управления качеством продукции на предприятии.
10
Рис. 1.1. Этапы внедрения статистических методов управления качеством
Статистические методы должны использоваться для:
– технологических процессов, операций, при производстве деталей,
узлов, которые в большей степени определяют качество конечной
продукции;
– технологических процессов и операций, дающих наибольшие
затраты из-за производства дефектных изделий, что снижает
эксплуатационные характеристики продукции или ее
конкурентоспособность на мировом рынке;
– технологические процессы и операции с повышенной
интенсивностью производства;
– операции с трудоемким контролем или испытаниями продукции,
а также для контроля или испытаний, связанных с разрушением
продукции в ходе ее контроля;
– операций контроля или испытаний, которыми невозможно
охватить весь объем продукции, а также технологических процессов,
связанных с механизацией и автоматизацией контроля.
На первоначальном этапе для внедрения статистических методов
рекомендуется выбирать наиболее простые объекты и только после
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]