Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Сборник научных трудов кафедры информационных систем и технологий управления в строительстве. Выпуск 1.pdf
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ГОУ ВПО МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТРОИТЕЛЬНЫЙ
УНИВЕРСИТЕТ
Светлой памяти И.П.Беляева посвящается
СБОРНИК НАУЧНЫХ ТРУДОВ
КАФЕДРЫ ИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМ
И ТЕХНОЛОГИЙ УПРАВЛЕНИЯ В СТРОИТЕЛЬСТВЕ
В ы п у с к 1
М о с к в а 2010
Сборник научных трудов кафедры информационных систем и технологий
управления в строительстве. Вып.1 / Моск. гос. строит. ун-т. М.: МГСУ, 2010. – 141 с.
Данный сборник является ежегодным изданием кафедры информационных систем и технологий управления в строительстве и содержит научно-исследовательские
работы сотрудников ИСТУС.
В сборнике представлены работы, посвященные вопросам разработки современных методов и средств, используемых при разработке информационных систем и
технологий управления в строительстве, современные проблемы управления, науки и
техники, требующие создания и развития АСОИУ; понятия информации и информационного процесса; функциональные подсистемы и задачи, информационное, математическое, программное, и другие виды обеспечения; сущность этапов создания и
развития АСОИУ; основные проектные документы; организация вычислительных
процессов; проблемы создания эффективных АСОИУ.
Сборник предназначен для научно-технических работников, занимающихся вопросами управления в строительстве, созданием и внедрением АСОИУ, а также для
студентов изучающих информатику и вычислительную технику, в том числе автоматизированные системы обработки информации и управления информационных специальностей.
Под общей редакцией
зав. кафедрой ИСТУС Петровой С.Н. и проф. Клашанова Ф.К.
© МГСУ, 2010
© Кол. авт., 2010
КАФЕДРА ИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМ И ТЕХНОЛОГИЙ УПРАВЛЕНИЯ В СТРОИТЕЛЬСТВЕ
Н.А. ИВАНОВ
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ СТАТИСТИЧЕСКИХ МЕТОДОВ
ПРИ УПРАВЛЕНИИ НЕСООТВЕТСТВИЯМИ В СИСТЕМАХ
МЕНЕДЖМЕНТА КАЧЕСТВА В СТРОИТЕЛЬСТВЕ
Один из базовых принципов управления качеством состоит в принятии решений на основе фактов. Одним из путей воплощения этого принципа в жизнь является применение при моделировании как производственных, так и управленческих процессов инструментов математической
статистики.
В системе менеджмента качества (СМК) широкое распространение
получили собранные в 1979 г. Союзом ученых и инженеров семь наглядных, простых в использовании методов анализа процессов, названных
«семь инструментов качества»: метод стратификации (расслоения); графический метод — диаграмма разброса; диаграмма Парето; причинноследственная диаграмма Ишикавы; гистограммы; контрольные карты;
контрольные листки. Эти методы позволяют вовремя выявить и отобразить проблемы, установить основные задачи, с которых нужно начинать
действовать, и распределить усилия с целью эффективного разрешения
этих проблем.
В табл. 1 приведено краткое описание каждого из методов.
Т а б л и ц а 1
Семь основных инструментов контроля качества
Название метода Описание
Контрольный листок
Контрольная карта
Метод стратификации
Гистограмма
Диаграмма Парето
Диаграмма разброса (рассеивания)
Диаграмма Ишикавы (причинно-следственная диаграмма)
Инструмент для сбора данных и их автоматического
упорядочения для облегчения дальнейшего использования собранной информации.
Инструмент, позволяющий отслеживать ход протекания
процесса и воздействовать на него, предупреждая его
отклонения от предъявленных к процессу требований.
Инструмент, позволяющий произвести разделение данных на подгруппы по определенному признаку.
Инструмент, позволяющий зрительно оценить распределение статистических данных, сгруппированных по частоте попадания данных в определенный (заранее заданный) интервал.
Инструмент, позволяющий объективно представить и
выявить основные факторы, влияющие на исследуемую
проблему, и распределить усилия для ее эффективного
разрешения.
Инструмент, позволяющий определить вид и тесноту
связи между парами соответствующих переменных.
Инструмент, позволяющий выявить наиболее существенные факторы (причины), влияющие на конечный результат (следствие).
3
СБОРНИК НАУЧНЫХ ТРУДОВ
Последовательность применения методов может быть различной в
зависимости от поставленной задачи. Их можно рассматривать и как отдельные инструменты, и как систему методов.
Рассмотрим примеры использования описанных выше методов при
управлении несоответствиями, одним из которых является система менеджмента качества, требования к которому регламентированы в стандартах ISO 9001:2000 и ISO 9004:2000.
Как показывает опыт проведения анализа несоответствий, на практике это решение ряда нелегких задач:
- обнаружение и фиксация несоответствий;
- определение причин несоответствий;
- принятие решений по корректирующим и предупреждающим
действиям;
- анализ предпринятых корректирующих и предупреждающих действий;
- регистрация данных по результатам корректирующих и преду-
преждающих действий.
Для решения задачи фиксации несоответствий при контроле как по
качественным, так и по количественным признакам могут быть использованы контрольные листки. Примеры вариантов таких листков представлены в табл. 2 и 3.
Т а б л и ц а 2
Контрольный листок по видам дефектов
Наименование документа
Предприятие: XXX Изделие: оконная рама Количество деталей
Цех: _______________ 100
Участок: ___________ Контролер: __________
Типы дефектов Данные контроля Итого
Деформации ||||||| 7
Трещины ||| 3
Раковины |||||| 6
Сколы || 2
Нарушение размеров ||||||| 7
Пятна | 1
Прочие || 2
Итого 28
Контрольный листок по видам дефектов
Для анализа источников возникновения дефектов может быть использован метод стратификации. В этом случае массив исходных данных
классифицируется в различные категории с общими характеристиками, называемыми переменной стратификации. Например, все дефекты (100%)
классифицированы на три категории – по смене, по оператору, по оборудованию (рис. 1).
4
КАФЕДРА ИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМ И ТЕХНОЛОГИЙ УПРАВЛЕНИЯ В СТРОИТЕЛЬСТВЕ
р
р
Т а б л и ц а 3
Контрольный листок по месту расположения дефектов
Наименование
Контрольный листок по месту расположения дефектов
документа
Предприятие: XXX Изделие: оконная рама Количество деталей
Цех: _______________ 100
Участок: ___________
Типы дефектов
Данные контроля
Итого
амы
игель
Внешняя
часть рамы
Внутренняя
Верхний
часть
гель
Нижний ри-
гель
Левый ри-
гель
Правый ри-
Деформации || | || || 7
Трещины | || 3
Раковины | ||| || 6
Сколы | | 2
Нарушение размеров || | ||| | 7
Пятна | 1
Прочие || 2
Итого 5 3 7 6 5 2 28
Из анализа представленных данных наглядно видно, что наибольший
вклад в наличие дефектов вносят «смена 1» и «оборудование 2».
70
65 60
60 55
55
50 45
45 40
40 35 35
35 30
30
25
20
15
10
5
0
1 2 3 1 2 1 2
операторы смена оборудование
Рис. 1. Стратификация данных
5
СБОРНИК НАУЧНЫХ ТРУДОВ
В тех случаях, когда важен не только сам факт наличия несоответст-
вия, а требуется также оценить степень/уровень отклонения и частоту появления отклонений различных степеней, в качестве инструмента решения
задачи может быть использована гистограмма.
Предположим, что в 40 зафиксированных случаях нарушения размеров алюминиевой оконной рамы имели место данные, представленные в
табл. 4.
Т а б л и ц а 4
Результаты нарушения размеров изделия
№
Отклоне-
п/п
ние, мм
1 8 11 10 21 1 31 12
2 2 12 4 22 3 32 7
3 7 13 9 23 5 33 6
4 1 14 8 24 4 34 4
5 5 15 11 25 7 35 9
6 12 16 13 26 12 36 13
7 13 17 4 27 8 37 10
8 2 18 11 28 12 38 2
9 1 19 12 29 10 39 7
10 6 20 2 30 2 40 6
№
п/п
Отклонение, мм
№
п/п
Отклонение, мм
№
п/п
Отклонение, мм
Гистограмму строят следующим образом:
1. Определяют наибольшее значение отклонения – 13 мм.
2. Определяют наименьшее отклонение – 1 мм.
3. Определяют диапазон гистограммы как разницу между наибольшим
и наименьшим значением: 13-1=12.
4. Определяют число интервалов гистограммы. Для этих целей часто
используют эвристическую формулу:
Число интервалов = Корень квадратный (число зафиксированных
отклонений).
Так, если число отклонений равно 40, то число интервалов может
быть выбрано равным 6.
5. Определяют длину интервала гистограммы как отношение диапазона гистограммы к числу интервалов: 12/6=2.
6. Фиксируют границы интервалов гистограммы и подсчитывают число попаданий результатов измерений в каждый интервал.
№ интервала Границы интервала (величина отклонения) Число отклонений
1 1-2 мм 8
2 3-4 мм 5
3 5-6 мм 5
4 7-8 мм 7
5 9-10 мм 5
6 11-13 мм 10
6
КАФЕДРА ИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМ И ТЕХНОЛОГИЙ УПРАВЛЕНИЯ В СТРОИТЕЛЬСТВЕ
7. Определяют частоту попадания в каждый интервал как отношение
числа попаданий в интервал к общему числу отклонений.
№ интервала Частота попадания в интервал
1 8/40=0,2
2 5/40=0,125
3 5/40=0,125
4 7/40=0,175
5 5/40=0,125
6 10/40=0,25
8. Строят столбчатую гистограмму (рис.2).
Частота попадания в интервал
0,300
0,250
0,200
0,150
0,100
0,050
0,000
1-2 мм 3- 4 мм 5-6 мм 7-8 мм 9-10 мм 11-13 мм
123456
Рис. 2. Столбчатая гистограмма «отклонения размеров изделия»
Важнейшим инструментом анализа данных о несоответствиях и вы-
явления направлений первоочередных действий является диаграмма Парето. С помощью диаграмм Парето в удобной и наглядной форме можно
представить потери от брака (число случаев брака) в зависимости от причин появления брака. В результате анализа диаграмм Парето выявляют
причины брака, имеющие наибольшую долю (наибольший процентный
вклад) и намечают мероприятия по их устранению.
Диаграмму Парето строят в виде столбчатого графика, столбики ко-
торого соответствуют отдельным факторам, являющимся причинами возникновения проблемы. По оси абсцисс откладывают виды брака в виде
прямоугольника (столбика), вертикальная сторона которого соответствует
значению потерь от брака или числу случаев брака (левая сторона графика
по оси ординат). Основания всех прямоугольников равны. Прямоугольники (дефекты) выстраивают по мере убывания сумм потерь (числа случаев).
Общую сумму потерь принимаем за 100 %. На правой стороне графика по
оси ординат определяют весомость каждого дефекта. Анализируют диаграмму, определяя факторы, которые являются самыми весомыми в образовании дефекта. Следовательно, результаты анализа этих дефектов
должны дать максимальный эффект в улучшении качества изделий.
7
СБОРНИК НАУЧНЫХ ТРУДОВ
Предположим, что на основании данных контрольных листков,
представленных выше, необходимо определить наиболее уязвимое место
детали и те виды дефектов, которые необходимо устранить в первую очередь. Сначала найдем ответ на вторую часть задачи.
Результат анализа исходных данных представлен в табл. 5.
Т а б л и ц а 5
Данные контрольных листков
Типы дефектов Число
дефектов
% от общего чис-
ла дефектов
Накопленные
проценты
Деформации 7 25,00% 25,00
Нарушение размеров 7 25,00% 50,00
Раковины 6 21,43% 71,43
Трещины 3 10,71% 82,14
Прочие 2 7,14% 89,29
Сколы 2 7,14% 96,43
Пятна 1 3,57% 100,00
На основании этих данных строят диаграмму Парето (рис. 3).
Число дефектов накопленные проценты
110
100
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0
Деформации Нарушение
размеров
Раковины Трещины Прочие Сколы Пятна
Рис. 3. Диаграмма Парето для данных о выявленных дефектах
Анализ диаграммы позволяет сделать вывод о том, что необходимо, в
первую очередь, разрабатывать корректирующие воздействия, связанные
с устранением деформации изделия, нарушения его размеров, с предотвращением появления раковин и трещин.
8
КАФЕДРА ИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМ И ТЕХНОЛОГИЙ УПРАВЛЕНИЯ В СТРОИТЕЛЬСТВЕ
ь
ь
ы
ы
ь
Теперь рассмотрим первую часть поставленной выше задачи – определим, какая часть изделия наиболее часто содержит дефекты. В качестве
исходных данных возьмем информацию, содержащуюся в контрольном
листке (см. табл. 3). В результате анализа этой информации получаем две
рабочие таблицы (табл. 6 и 7) и итоговую диаграмму Парето (рис. 4).
Т а б л и ц а 6
Рабочая таблица «Исходные данные о распределении дефектов
Типы дефектов
по поверхностям изделия»
Итого
рамы
часть ра-
Внутрен-
няя часть
Внешняя
ригель
Верхний
ригель
Нижний
гель
Левый ри-
ригель
Правый
Деформации 2 1 2 2 7
Трещины 1 2 3
Раковины 1 3 2 6
Сколы 1 1 2
Нарушение размеров 2 1 3 1 7
Пятна 1 1
Прочие 2 2
Итого 5 3 7 6 5 2 28
Т а б л и ц а 7
Рабочая таблица «Результаты анализа исходных данных
о распределении дефектов по поверхностям изделия»
Верхний ригель 7 0,25 0,25
Нижний ригель 6 0,21 0,46
Внутренняя часть рамы 5 0,18 0,64
Левый ригель 5 0,18 0,82
Внешняя часть рамы 3 0,11 0,93
Правый ригель 2 0,07 1,00
Число дефектов % нарастающий
8
7
6
5
4
3
2
1
0
Верхний ригел
ам
я
р
часть
Лев
ригел
ий
н
ж
и
Н
Внутр
ння
е
ь
ел
г
ри
й
ы
Вне
ш
я
ня
часть рам
равый ригел
П
1,20
1,00
0,80
0,60
0,40
0,20
0,00
Рис. 4. Диаграмма Парето «Распределение дефектов
по поверхностям изделия»
9
СБОРНИК НАУЧНЫХ ТРУДОВ
Анализ диаграммы позволяет сделать вывод о том, что наиболее
подвержены дефектам 4 поверхности: верхний ригель, нижний ригель,
внутренняя часть рамы и левый ригель.
С помощью рассмотренных выше диаграмм Парето можно установить наиболее часто возникающие несоответствия (дефекты). Причины
возникновения несоответствий и их взаимозависимость позволяет выявить причинно-следственная диаграмма (диаграмма Ишикавы). Диа-
грамма типа 5М рассматривает влияние на качество таких компонентов
как «человек», «машина», «материал», «метод» и «контроль». В диаграмме типа 6М к перечисленным выше добавляется компонент «среда». Применительно к каждой компоненте выявляются факторы, оказавшие влияние на возникновение несоответствия. Другими словами, если дефект –
это результат (следствие), то нужно выявить причину его появления.
Так, например, нарушение размеров алюминиевой оконной рамы
может быть результатом недостаточной квалификации исполнителя («человек») либо следствием отсутствия оборудования для калибровки («оборудование») или его неиспользования в ходе работы («контроль»). Наличие раковин или сколов может быть результатом отсутствия сертифицированных поставщиков материалов («материал») или нарушением технологии при изготовлении и/или хранении продукции («методы» и «среда»).
Пример причинно-следственной диаграммы представлен на рис. 5.
Рис. 5. Пример диаграммы Ишикавы
10