Тема 11. Статистичні методи контролю якості

 

План

1. Основа статистичних методів контролю якості.

2. Характеристика статистичних методів.

3. Роль статистичних методів у процесах проектування продукції.

1. Основа статистичних методів контролю якості

Використання статистичних методів допомагає організаціям у вирішенні проблем і підвищенні результативності та ефективності діяльності. Вони сприяють кращому використанню наявних даних для прийняття рішень.

Статистичні методи відіграють важливу роль у забезпеченні якості продукції. Метою цих методів є виключення випадкових змін якості продукції, що викликаються конкретними причинами, які потрібно встановити і усунути.

 

 

Статистичні методи контролю якості поділяються на:

1) статистичний приймальний контроль за альтернативною ознакою;

2) вибірковий приймальний контроль за характеристиками якості;

3) стандарти статистичного приймального контролю;

4) плани безперервного вибіркового контролю;

5) методи статистичного регулювання технологічних процесів.

Статистичні методи контролю якості мають певні переваги та недоліки.

Так, завдяки вибірковому приймальному контролю можна здійснювати менший обсяг вибірки за характеристиками, що змінюються. Недоліком цього методу є те, що для кожної контрольованої характеристики потрібен окремий план контролю.

Плани вибіркового приймального контролю проектуються таким чином, щоб була малою ймовірність помилково забракувати придатну продукцію або був малий ризик виробника. Більшість планів вибіркового контролю проектується так, щоб ризик виробника був a=0,05.

План статистичного контролю вказує методи відбору виробів для перевірки, і умови, при яких партію виробів варто прийняти, забракувати чи продовжувати контролювати.

Основною характеристикою партії виробів при контролі за альтернативною ознакою є генеральна частка дефектних виробів. Її розраховують за формулою: g=D/N,

де D – число дефектних виробів у партії обсягом N виробів.

У практиці статистичного контролю генеральна частка g невідома і варто оцінити її за результатами контролю випадкової вибірки обсягом n виробів з m дефектних.

2. Характеристика статистичних методів

Одним зі статистичних методів є контрольні карти. Вони є одним з основних інструментів у арсеналі статистичних методів контролю якості. Ідея контрольної карти належить американському статистикові Уолтеру Л. Шу-харту. Спочатку карти використовувались для реєстрації результатів вимірів необхідних властивостей продукції. Вихід параметра за межі поля допуску свідчив про необхідність зупинки виробництва та проведення коректировки процесу у відповідності зі знаннями фахівців, що управляє виробництвом. Це дозволяло отримати інформацію про те, коли, хто та на якому устаткуванні одержував брак.

Контрольна карта складається із центральної лінії, двох контрольних меж (над і під центральною лінією) і значень характеристики (показника якості).

У певні періоди часу відбирають (всі підряд; вибірково; періодично з безперервного потоку і т.д.) n виготовлених виробів і вимірюють певний контрольований параметр.

Результати вибірки наносять на контрольну карту, і в залежності від цього значення, ухвалюють рішення щодо корегування процесу або про подовження його без корегування.

 

Контрольна карта

 

Під час оцінювання результатів вибірки розглядають положення крапок на контрольній карті. Сигналом про можливий розлад технологічного процесу може бути: вихід крапки за контрольні межі – свідчить про те, що процес вийшов із-під контролю; розташування групи послідовних крапок біля однієї контрольної межі, але не вихід за неї (11, 12, 13, 14) – свідчить про порушення рівня настроювання устаткування. Значне розсіювання крапок (15, 16, 17, 18, 19, 20) на контрольній карті щодо середньої лінії свідчить про зниження точності технологічного процесу. При цьому повинна бути виявлена й усунена причина порушення.

Контрольні карти використовуються для виявлення певної не випадкової причини. Певна причина передбачає існування факторів, які слід вивчати та уникати.

Випадкові причини неминуче зустрічаються в будь-якому процесі, навіть якщо технологічна операція проводиться з використанням стандартних методів і сировини. Виключення випадкових причин варіації неможливо технічно або економічно недоцільно.

Одним із статистичних методів є використання схеми Ішикова.

Схема Ішикава – діаграма «рибячий кистяк», діаграма причин та результатів, дерево тощо. Цю схему використовують при визначенні факторів, що впливають на який-небудь показник, що характеризує якість. Вона запропонована професором Токійського університету Каору Ішикава в 1953 році. Вона складається з показників якості, що характеризують результати факторних показників. Діаграми причин і результатів мають універсальне призначення. Вони широко застосовуються при визначенні найбільш значимих факторів, що впливають, наприклад, на продуктивність праці чи якість продукції.

Побудова діаграми «риб’ячий кістяк» включає такі етапи:

1) вибір результативного показника, що характеризує якість виробу або процесу;

2) вибір головних причин, що впливають на показник якості. Їх розміщують у прямокутники «великої кістки»;

3) вибір вторинних причин «середньої кістки», що впливають на головні причини;

4) вибір (опис) причин третинного порядку «дрібної кістки», що впливають на вторинні причини;

5) ранжирування факторів за їх значимістю й виділенням найбільш важливих.

Зазвичай число істотних дефектів незначне й викликаються вони, як правило, невеликою кількістю причин. Таким чином, з’ясувавши причини появи нечисельних істотно важливих дефектів, можна усунути майже всі втрати.

Ця проблема може вирішуватися за допомогою діаграм Парето. Вони виявляють головну проблему за результатами діяльності і за факторами (причинами), що виникають у ході виробництва, тобто служать для виявлення головної проблеми і відбивають небажані результати (дефекти, відмови).

Слід створювати багато діаграм Парето, при цьому використовують різні способи класифікації результатів і причин, що приводять до цих результатів. Кращою вважають таку діаграму, що виявляє нечисленні, істотно важливі фактори.

При створенні діаграм Парето виділяють наступні етапи:

1) вибір виду діаграми за результатами або з причин;

2) класифікація результатів або причин;

3) визначення методу й періоду збору даних;

4) розробка контрольного листка для реєстрації даних з перерахуванням видів збору інформації;

5) ранжирування даних, отриманих за кожною ознакою, за якою проводиться перевірка, вибудуваних у порядку значимості;

6) побудова стовпчикової діаграми.

Виявлення факторів, що впливають на якість продукції, дозволяє погодити показники виробничої якості з яким-небудь показником, що характеризує споживчу якість.

 

3. Роль статистичних методів у процесах проектування продукції

Застосування статистичних методів контролю якості продукції можливе при наявності відповідного керівництва й стандартів, доступних широкому колу інженерно-технічних працівників.

Існують певні стандарти статистичного приймального контролю. Вони забезпечують можливість порівняти якості партій однотипної продукції, що вироблена у різний час і на різних підприємствах. Стандарти повинні містити велику кількість планів, що мають різні оперативні характеристики. З урахуванням особливостей виробництва й вимог споживача до якості продукції можливо вибирати плани контролю. У стандарті повинні бути зазначені різні типи планів: одноступеневі, двоступеневі, плани послідовного контролю.

При приймальному контролі якості партій готової продукції, сировини чи напівфабрикатів становлять інтерес результати контролю окремої партії, а також результати контролю послідовності партій виробів. В стандартах повинна бути система правил, яка вказує, який конкретно план контролю слід використати для контролю конкретної партії. Крім того, слід врахувати результати контролю попередніх партій. При вивченні технологічного процесу, коли на контроль надходять партії продукції з підвищеним вмістом дефектних виробів, споживач може наполягати на використанні планів посиленого (твердого) контролю. Стандарт повинен містити правила переходу з нормального контролю на посилений і навпаки. У тих випадках, коли якість продукції висока, використовують плани полегшеного контролю.

Приймальний контроль якості повинен мати такі основні елементи стандартів:

− таблиці планів вибіркового контролю, що використовуються в умовах нормального ходу виробництва, а також плани для посиленого контролю в умовах розладів і для полегшеного контролю при досягненні достатньо високої якості продукції;

− правила вибору планів з урахуванням особливостей контролю;

− правила переходу з нормального контролю на посилений або полегшений і зворотний перехід при нормальному ході виробництва;

− методи обчислення наступних оцінок показників якості контрольо-ваного процесу.