Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Инновационное обеспечение управления качеством на предприятии. Монография
.pdf
связи решаемой проблемы с факторами, которые могли повлиять на ее воз-
никновение (рис. 7).
Причинно-следственная диаграмма позволяет выявить основные пара-
метры процессов, влияющих на характеристики продукта, установить причины проблем процесса или факторы, влияющие на появление дефектов. Также
диаграмма Ишикавы дает возможность понять, какой информации о проблеме недостает для ее решения и тем самым сузить область принятия необосно-
ванных решений.
В процессе построения диаграммы Ишикавы причины проблем распределяют по ключевым компонентам качества. Обычно в этот список входят
следующие категории:
«человек» – факторы, связанные с комфортом и безопасностью вы-
полнения операций;
«машина» – взаимодействие элементов конструкции анализируемого
продукта между собой, связанные с исполнением данной операции;
«материал» – факторы, связанные с отсутствием перемен в свойствах
материалов продукта в процессе выполнения данной операции;
«метод» – факторы, связанные с производительностью и точностью
выполняемой операции;
«контроль» – факторы, связанные с оперативным выявлением ошиб-
ки процесса выполнения операции;
«среда» – факторы, обусловленные воздействием среды на продукт и
продукта на среду.
Рис. 7. Причинно-следственная диаграмма Ишикавы
31
Диаграмма Ишикавы достаточно проста в построении, но, тем не менее,
выполняет очень важную и полезную функцию структурирования информа-
ции и наглядного предоставления данных о вероятных причинах дефектов.
Наибольший эффект в области контроля качества на предприятии достигается при комбинировании рассмотренных методов, так как они допол-
няют друг друга и раскрывают проблему с разных сторон.
2.1. История разработки метода контрольных карт Шухарта
Еще в древние времена ремесленники производили продукцию, а затем
проводили контроль ее качества. В процессе развития и после разделения
труда две эти функции разделились. После перехода к фабричному производству вместо мануфактурного, когда работник занимается выполнением только
одной операции, произошло формирование менеджмента качества продукции. В ситуации контроль осуществляли специальные инспекторы, которые
составляли 11 % и более от всех работающих на предприятие. Можно привести пример компании Western Electric, где во времена промышленного про-
рыва в отделе контроля качества работало около 6300 инспекторов из 50 тысяч обычных работников [4].
В то время инспекторы по контролю за качеством воспринимались дру-
гими рабочими как надзиратели в тюрьме. Из-за чрезмерного количества контролеров качества неимоверно взлетала стоимость товара и, более того,
ухудшалась рабочая атмосфера из-за борьбы внутри коллектива, а следовательно, и снижалась производительность. Все это указывало на необходимость разработки нового метода по контролю качества.
В 20-е годы в компании Western Electric работал американский ученый
Уолт Шухарт (Walter Shewhart). Ученым было выявлено, что все, что существует вариабельно, и различные системы обладают различной вариабельно-
стью и это является одним из важнейших свойств системы. Это открытие
позволяет подтверждать различие между системами [22].
Им было предложено заменить подход Тейлора по контролю качества
продукции на метод, который основывался на поддержание стабильности процесса производства и сокращение вариаций. Но, к сожалению, эта теория долгое
время, почти 60 лет, не была востребована и не использовалась широко на предприятиях. Но, несмотря на данный факт, все же именно Шухарт был инициатором перехода контроля качества на новый уровень, а именно к использованию
процессного подхода при контроле за качеством продукции [37].
Уолтером Шухартом была предложена идея использования контроль-
ных карт как инструмента менеджмента качества.
Следуя исследованию Шухарата, результаты бессмысленны, если не
учитывать их вариабельность. Несмотря на столь значительное открытие, се-
32
годня оно не используется масштабно. За последние годы этот факт стали ис-
пользовать только в медицине и научных исследованиях [8].
Неожиданные изменения вариабельности говорят нам о происходящем
в системе и за ее пределами. Для удобства необходимо провести ее оценку и
сделать мониторинг для того, чтобы изменения были наглядными. Уолтер
Шухарт предложил построение графика как решение этого вопроса, где го-
ризонтальная ось характеризует время, а вертикальная – определенный показатель, который нас интересует.
Такой график позволяет более точно увидеть изменения в системе во
времени, что не позволяет увидеть простая таблица. Для еще более удобного
интерпретирования данных Шухартом была введена средняя арифметическая
для определенного количества начальных данных. Ученый обнаружил, что
новая ось обладает таким свойством, как отсутствие истинного значения. Это
привело к тому, что анализировать карты стали на других основаниях [9].
К сожалению, Шухарт не сменил обозначения, и это стало причиной
множества дискуссий по сей день.
Затем, по методу ученого, на график наносят контрольные границы, которые демонстрируют вариабельность. В обычной жизни нет возможности обладать информацией о распределении случайных величин, но Шухарт предложил
вместо статистической модели использовать операционные определения [12].
Ученым было замечено, что если применить формулу для нахождения
квадратичной ошибки, то мы вычислим границу, указывающую на стабильное и нестабильное положение системы. Следовательно, график Шухарта
позволяет нам определять стабильность системы. Именно данная функция
является главной задачей контрольных карт.
Важно осознавать, что стабильная система позволяет делать прогнозы
на будущее. Именно это является необходимым условием для принятия
управленческих решений. Если прогноз будет некачественным, то и принятое
решение будет неэффективным. Это указывает на необходимость поддержа-
ния системы в стабильном состоянии.
В том случаем, когда система стабильно, организация может уделить
большее внимание усовершенствованию процесса производства и уменьшению вариабельности. Ведь весь смысл менеджмента заключается именно в
поддержании системы в стабильном состоянии и одновременном ее усовершенствовании [23].
Шухарт опубликовал статью в 1932 г., где подробно описывал методику
использования контрольных карт и также выпустил книгу «Экономическое
управление качеством промышленной продукции», а затем была опубликована еще одна книга «Статистический метод с точки зрения контроля качества».
Именно в этих публикациях Шухарт подробно интерпретирует изобретенный
им метод контрольных карт как статистический метод контроля качества, на
основе которого обеспечивается качество производимой продукции [20].
33
Именно Шухарт считал, что качество продукции необходимо постоянно
увеличивать.
Кроме того, Шухарт предложил такой метод не только чтобы контролировать качество, но также для организации производственных связей. Другими словами, он подчеркнул, что необходимо организовывать производство
согласно процессу производства, а не функциональным признакам [21].
Так как Шухарт внес неоценимый вклад в формирование менеджмента
качества, Американское общество контроля качества установила награду в
честь Уолтера Шухарта, которой награждают каждый год лучшего специалиста в этой области.
Теория Шухарта развивалась дальше благодаря его ученикам, одним из
которых являлся В. Деминг. Он реализовывал идеи своего учителя в японских
компаниях.
Демингом была усовершенствована теория Шухарта о процессном совершенствовании качества. Он ввел цикл в производственный менеджмент, который состоял из четырех стадий: планирования, выполнения, проверки и дей-
ствия. Его подход удобен для контроля за любым процессом деятельности [12].
После того, как Деминг ввел свой метод в систему контроля качества,
изменилась суть всего производственного менеджмента. Все, что происходит
внутри производственного процесса, теперь стало частицами всей работы ко-
манды.
Это позволило избавиться от конфликтов, которые были характерны
для тейлоровской системы, когда каждое подразделение выполняло свою
функцию. Другими словами, выполнялись разными людьми.
Первое, в чем Деминг был убежден, это то, что необходимо применять
процессный подход к управлению качеством любой деятельности, а также
качеством результата деятельности [23].
Во-вторых, он считал, что производство должно пониматься как систе-
ма, которая находится в стабильном и нестабильном состоянии. Иначе говоря, ученый утверждает, что необходимы фундаментальные изменения, которые относятся к системе, так как состояние системы определяет результат
при решении определенных проблем.
В-третьих, Деминг был уверен, что топ-менеджмент предприятия обязан в
любом случае брать на себя всю ответственность за деятельность организации
[4].
Исходя из двух первых правил, ученый разработал основные принципы
контроля качества. Такие принципы, как непрерывное улучшение качества
работы предприятия, сокращение брака на производстве, повышение произ-
водительности труда и другие [3].
Основываясь на методе Уолтера Шухарта, Деминг указал более точно
на те области, где необходимо использовать статистические методы для кон-
34
троля качества работы предприятия и продукции. Это позволило значительно
уменьшить затраты, возникавшие из-за брака на производстве.
Другим ученым, который продолжил развитие идеи Шухарта об использовании контрольных карт для контроля за качеством, является Д. Джуран. Он
предложил перейти именно к управлению качеством, а не только его контролю
[9].
Вопросу управления и контроля качества уделялось и уделяется достаточно много внимания в нашей стране. На многих предприятиях успешно
применяется метод Уолтера Шухарата, а именно метод контрольных карт, что
на практике показывает его эффективность [10].
2.2. Методология контрольных карт Шухарта
Прежде всего, необходимо дать определение контрольным картам Шахарта. Контрольная карта Шухарта позволяет провести статистический анализ для управления качеством процесса работы предприятия. Такие карты
используются для того, чтобы определить, в каком состоянии находится процесс, который исследуется [1].
Для составления контрольной карты необходимы выборочные данные,
полученные за одинаковые интервалы времени или продукции (например
партия). Для исследования рассчитываются несколько показателей, таких как
среднее арифметическое, стандартное отклонение и размах группы. Сама по
себе карта Шухарта представляет собой график, который отражает значения
различных характеристик групп. Для того чтобы выяснить, находится ли процесс в норме, используют среднее арифметическое данных, которые рассмат-
риваем. Карты Шахарта обладают двумя статистическими контрольными
границами относительно центрального значения: верхняя контрольная грани-
ца (UCL) и нижняя контрольная граница (LCL) [9].
Расстояние от контрольных границ карты Шухарта до ее центральной
линии равно 3Q, где Q – это генеральное стандартное отклонение данной статистики [11].
Зачастую дополнительно на таких картах контрольные границы устанав-
ливают на расстояние 2Q от центральной линии. В этом случае любое значение,
которое попадет за пределы 2Q, будет сигнализировать о возможной угрозе выхода рабочего процесса из состояния статистической управляемости [13].
Используя Карты Шухарата, можно столкнуться с двумя видами ошибок.
Первый вид – ошибки первого рода. Подобные ошибки появляются в
том случае, если сам процесс находится в нормальном состоянии, а точка выходит за контрольные границы случайным образом. В данной ситуации исследователи делают ошибочное заключение о том, что процесс находится вне
статистически управляемого состояния и, тем самым, затрачивают лишнее
время на поиск и устранение причины проблемы, которая не существует [14].
35
Второй вид – ошибка второго рода. Такие ошибки появляются в том
случае, если процесс неуправляем и точки случайным образом попадают
внутрь контрольных границ. В данной ситуации можно ошибочно заключить,
что процесс находится в статистически управляемом состоянии, что приводит
к упущению возможности остановить увеличивающийся выпуск бракованной продукции. Допущение ошибки второго рода зависит от нескольких факторов: объема выборки, уровня управляемости процесса и ширины контроль-
ных границ [20].
Так как делать полную проверку на поиск ошибок второго и первого
рода непрактично, а лучше сосредотачивать внимание на улучшении качества
процесса, то обычно в картах Шухарта учитывают ошибки только 1-го рода.
По мнению Шухарата, контрольные карты лучше всего использовать
для поиска отклонений процесса от нормального состояния, а не как возмож-
ную их трактовку [22].
Существуют два типа контрольных карт: для количественных и альтер-
нативных данных. Контрольная карта сталкивается с двумя видами ситуаций:
когда стандартные значения не заданы и когда стандартные значения заданы.
Под стандартным отклонением принято понимать такое значение, которое
устанавливается в соответствии с заданными целями и требованиями.
Существуют карты, для которых не заданы стандартные значения. Целью карт, для которых не заданы стандартные значения, является выявление
отклонений значений характеристик, которые нельзя объяснить случайно-
стью. Такие карты полностью основываются на данных выборки [23].
Что касается карт, которые обладают заданным стандартным значени-
ем, то их цель – это обнаружение большего отличия наблюдаемых значений
для некоторого числа групп от соответствующих им стандартных значений,
что возможно ожидать только при действии случайных причин.
Более того, существуют контрольные карты для количественных и ка-
чественных признаков.
Под количественными данными понимают такие наблюдения, которые
были получены благодаря выявлению характеристики для каждой единицы в
группе. Такие карты считаются классическими и применяются для того, что-
бы эффективно управлять процессами [9].
Карты для количественных данных обладают рядом преимуществ. Во-
первых, большое число процессов и продукция обладают измеримыми харак-
теристиками, что указывает на широкую применимость подобных карт. Во-
вторых, значение, которое получается после измерений, обладает большим
количеством информации. В-третьих, процесс может быть проанализирован
без установленных требований [13].
Для карт с количественными данными используется нормальное распределение внутри выборки, и отклонение оказывает влияние на эффектив-
ность. Для того чтобы вычислить контрольные границы, высчитываются ко-
36
эффициенты при условии нормальности. В данном случае разумнее не учи-
тывать небольшие отклонения от нормальности.
Контрольные карты для количественных данных показывают измене-
ние процесса от одной единицы к другой и среднее процесса [11].
Существуют ситуации, в которых управление процессами нельзя связывать с рациональными подгруппами. Для них не проводят повторные наблюдения, так как они требуют слишком больших затрат времени и стоимости.
Обычно такое происходит, если выпускаемая продукция однородна.
Если используются карты индивидуальных значений, то контрольные
границы принято рассчитывать по мере вариации, которая получается по
скользящим размахам двух наблюдений. Под скользящим размахом понимается «абсолютное значение разности измерений в последовательных парах».
С помощью среднего скользящего размаха строятся контрольные карты [14].
Существует несколько факторов, которые необходимо учитывать при
использовании карт индивидуальных значений:
такие карты менее восприимчивы к изменениям в процессе по
сравнению с картами средних и картами размахов [20];
интерпретируя карты индивидуальных значений, необходимо быть
внимательными, в особенности, если распределение не нормальное [23];
необходимо помнить, что такие карты не могут оценить
повторяемость процесса. Из-за этого иногда целесообразнее пользоваться
картами, имеющими небольшой объем выборочных групп, примерно около
трех, несмотря на то, что это может увеличить интервал между группами [22].
Далее, необходимо рассмотреть контрольные карты медиан. Под контрольными картами медиан понимаются карты, которые используются для
процессов с измеряемыми данными. Главное преимущество таких карта – их
легко использовать, так как нет необходимости производить сложные вычисления. Такая особенность позволяет без затруднения внедрять карты медиан
в производство [9].
Карты медиан достаточно подробно показывают все вариации, демонстрируют разброс значений, так как значения медиан наносятся вместе с ин-
дивидуальными значениями.
Существует два способа расчета контрольных границ карт медиан:
с помощью расчета медиан подгрупп и медиан размахов;
с помощью расчета средних от медиан подгрупп и средних размахов [11].
Опыт показывает, что второй способ гораздо удобнее.
Среднее от медиан групп является центральной линией карты.
37
Алгоритм построения карты медиан аналогичен картам средних и кар-
там размаха [23].
Считается, что такие карты, имеющие границы от 3q и больше, гораздо
менее чувствительные к изменениям в процессе по сравнению, например, с
картами средних.
Среднее размахов всех групп является центральной линией карты раз-
махов [9].
Главное условие, на котором основывается система карт Шухарата, это
то, что размах и средние групп изменяются случайно и выходят за пределы
контрольных границ, если изменчивость процесса и его средней постоянно.
Карта средних показывает расположение средней процесса и характе-
ризует уровень его стабильности. Более того, карта способна находить вариации между подгруппами, которые наиболее нежелательны [11].
Что касается карты размаха, то она позволяет найти вариацию в подгрупп, которая наиболее нежелательна, а также указывает на изменчивость
процесса. Когда карта размаха сигнализирует, что нет изменений в вариациях
групп, то это указывает на управляемость процесса. Подобное возможно
только если обработка выборок одинакова. В том случае, если карта размаха
выявляет выход процесса из управляемого состояния, то это значит, что
группы обрабатывались по-разному или в процессе разные причинноследственные связи [13].
В случае с картами средних, то на них также оказывает влияние выход
процесса из состояния статистической управляемости. Это указывает на то,
что карту размах лучше всего анализировать в первую очередь.
Процедура управления:
а) сбор и анализ данных, нахождение средних и размахов;
б) построение карты размаха. Необходимо сравнить точки размахов, которые были нанесены, с границами. Более того, следует отметить точки, ко-
торые вышли за границы. А также все необычные структуры;
в) исключение тех групп, на которые отказала влияние неслучайная
причина. Далее находят новые значения среднего размаха и контрольные гра-
ницы, после этого они наносятся на карту;
г) значения, которые были исключены из карты размаха, необходимо
исключить из карты средних;
д) при стабильном процессе необходимо провести анализ средних для
того, чтобы определить изменчивость среднего положения процесса;
е) построение карты средних и сравнение точек с границами. Отмечают
точки, которые выходят за контрольные границы;
38
ж) при устойчивом расположении исходных данных внутри пробных
пределов, увеличивают границы, чтобы захватить последующие данные [23].
Существует 8 критериев, которые позволяют интерпретировать процесс
по картам Шухарта:
1. Одна выходит из области А (рис. 8).
Рис. 8. Критерий 1 интерпретации процесса
2. Девять точек находятся на одной стороне от центра (рис. 9).
Рис. 9. Критерий 2 интерпретации процесса
3. Шесть точек располагаются подряд по возрастанию (рис. 10).
39
Рис. 10. Критерий 3 интерпретации процесса
4. Четырнадцать точек чередуются по возрастанию и убыванию (рис. 11).
Рис. 11. Критерий 4 интерпретации процесса
5. Две точки располагаются друг за другом и находятся в области А или
за ее пределами (рис. 12).
40
Рис. 12. Критерий 5 интерпретации процесса
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]