При статистическом регулировании решение о вмешательстве в процесс для корректировки его параметров принимается на основе анализа значений каких-либо статистических оценок показателей качества (среднее арифметическое, медиана, размах и др.). Чаще всего статистическое регулирование процессов изготовления штучных изделий осуществляют для отдельных технологических операций. Выполняемые операции при этом должны находится в статистически управляемом состоянии, то есть должны поддаваться статистическому регулированию, а вероятность попадания значений показателя качества в определенные пределы должно быть предсказуемо.
Статистическое регулирование можно осуществлять как по качественным (доля бракованных изделий, число дефектов), так и по количественным показателям.
Простым и полезным средством обнаружения разладки процесса являются контрольные карты. Главная цель их применения - своевременное выявление ухудшения характеристик технологического процесса. Важно, чтобы данные по результатам контроля наносились на карту возможно скорее после извлечения выборки. Это позволяет своевременно обнаружить нарушение процесса.
Впервые контрольные карты были предложены в 1924 году У.Шухартом с намерением отделить случайную вариацию от вариаций, обусловленных определенными причинами.
Качество промышленной продукции в процессе производства неизбежно подвержено изменениям. Для таких вариаций имеются различные причины, которые можно разделить на две группы.
Случайная причина. Вариации обусловленные случайными причинами необходимы. Они неизбежно встречаются в любом процессе, даже если процесс проводится с использованием стандартного сырья и самых точных методов. Исключение таких вариаций непрактично да и невозможно.
Определенная причина. Вариация, обусловленная определенной причиной означает, что существуют факторы, требующие изучения. Таких воздействий можно избежать и нельзя упускать такую возможность. Бывают случаи, когда изменения в процессе вызваны несоблюдением стандартов или грубым нарушением режимов. Такие вариации можно обнаружить на контрольных картах.
9. Принципы статистического регулирования
В практике статистического регулирования применяют разнообразные типы контрольных карт, которые различаются по количественному или качественному (альтернативному) признаку контроля .
Таблица 1.Типы контрольных карт
| Метод контроля | Тип контрольной карты |
| По количественному признаку | Карта средних арифметических значений, `ХКарта индивидуальных значений, XiКарта медиан, МКарта размахов, RКарта средних квадратичных отклонений, SКомбинированные карты, (Х—Xi), (X—R) |
| По альтернативному признаку | Карта доли дефектных единиц, PКарта числа дефектных единиц nPКарта числа дефектов в единице продукции, CКарта среднего числа дефектов в единице продукции, UКарта групп качества |
При данном виде регулирования определяют значения одного или нескольких параметров продукции и решение о контролируемой совокупности принимают в зависимости от этих значений. Получаемые при этом распределения должны подчиняться нормальному закону (Гаусса) или закону Максвелла).
При регулировании уровня наладки, т.е. относительного значения измеряемой статистической характеристики используют карты средних арифметических значений, медиан и индивидуальных значений.
При регулировании рассеивания значений параметра процесса используют контрольные карты средних квадратичных отклонений и размахов.
Часто карты размахов используют вместе с картами средних значений для управления разбросом внутри групп.
Если данные о процессе поступают через большие промежутки времени или если группирование данных не эффективно, они наносятся на график отдельными точками по мере поступления (карта текущих значений Хi). В этом случае нет возможности вычислить средний размах Ro и для определения контрольных пределов приходится использовать текущие значения размаха R по последовательно поступающим данным.
Контрольные карты обычно представляют собой графики на горизонтальной оси отложены номера выборок, а по вертикали - выборочные значения соответствующей характеристики. На карту наносят также горизонтальную центральную линию регулирования Ср, соответствующую среднему значению контролируемого параметра и две горизонтальные линии границ регулирования (верхняя Рв и нижняя Рн). На контрольную карту могут быть также нанесены и границы допуска регулируемого параметра. Границы регулирования в этих контрольных картах определяют по формулам, приведенным в таблице 1.
Границы регулирования устанавливают таким образом, чтобы отклонения показателей процесса, превышающие эти пределы были обусловлены серьезными причинами нарушения технологического процесса. Поэтому в качестве границ регулирования используют "трехсигмовые" границы.
При регулировании по альтернативному признаку каждую единицу продукции, получаемую в технологическом процессе, относят к категории годных или дефектных, а последующее решение о контролируемой совокупности принимают в зависимости от числа обнаруженных в выборке или пробе дефектных единиц продукции или числа дефектов. Регулирование по альтернативному признаку иногда называют регулированием по принципу "хорошо - плохо". Контрольная карта доли дефектности (Р - карта) применяется для выборок одинакового и различного объема. Полученное значение доли дефектности (отношение числа дефектных единиц продукции, обнаруженных в выборке, к объему выборки) наносится на контрольную карту. При постоянном объеме выборки контрольную карту доли дефектности можно заменить контрольной картой числа дефектных единиц продукции (nР - картой). Если в процессе изготовления продукции появляются дефекты, случайно распределенные на единице длины, площади, объема, следует применять контрольную карту числа дефектов (С - карту). На С - карте отмечается число дефектов, обнаруженных в выборке, которая состоит из определенного числа единиц длины, площади или объема.
Если объем выборки непостоянен, то вместо С - карты целесообразно использовать карту среднего числа дефектов (U - карту). При этом число дефектов определяют как отношение общего числа дефектов в выборке к объему выборки.
Статистический контроль по количественному признаку.
Для контроля по количественному признаку от партии продукции отбирают выборку, определяют статистические характеристики измеряемого параметра и вычисляют значение контрольного норматива
Q = (TB – X ) / S;(4 )
Q = ( X – TH ) / S( 5 )
Значения КS и объем выборки определяют в зависимости от параметров плана контроля. Статистический контроль по альтернативному признаку.
В зависимости от способа отбора выборки различают несколько видов планов контроля по альтернативному признаку: одноступенчатый, двухступенчатый, многоступенчатый и последовательный.
При одноступенчатом контроле от партии изымают одну выборку, по которой принимают решение о приемке партии, и определяют в ней количество годных и дефектных единиц продукции. Количество дефектных единиц сравнивают с приемочным числом (допустимое число дефектных единиц продукции в выборке) и браковочным и браковочным числом (недопустимое число дефектных единиц в выборке).
При двухступенчатом контроле решение о приемке партии принимают по результатом контроля не более двух выборок, при этом отбор второй выборки зависит от результатов контроля первой.
Теоретически при двухступенчатом контроле среднее количество испытываемой продукции меньше, чем при одноступенчатом, поскольку некоторая часть партий принимается по результатам контроля первой выборки, объем которой существенно меньше, чем при одноступенчатом контроле.
10. Понятие контрольной карты
Определение: Контрольная Карта – специальный вид диаграммы для наглядного представления результатов процесса.
Выбор Контрольных Карт – это неминуемая процедура, с которой сталкиваются на шаге оценки результатов работы процесса.
Для лучшего представления результатов, важно выбрать именно тот набор Контрольных Карт, который наиболее соответствует собранным данным о процессе. Использование тех или иных Контрольных Карт зависит от того, в каком количестве и какой структуры данными мы располагаем. Основные применения Контрольных Карт:
· Уменьшение отклонений процесса.
· Контроль результатов процесса.
· Установление общего языка для обсуждения показателей процесса.
Переходя к выбору Контрольных Карт, можно выделить три основных шага:
1. Определение типа данных (количественные, качественные).
2. Определение вида распределения данных (только для качественных данных).
3. Определение количества и структуры данных.
Выбор Контрольных Карт начинается с определения того, какими данными мы располагаем.
На данном этапе мы различаем два типа данных – количественные и качественные.
· Если данные могут быть нанесены на непрерывную шкалу, например температура, время, дистанция, вес, то они называются количественными данными.
· Если данные представляют собой дискретные события, например количество дефектов на сотню, процент дефектов, ошибки при отгрузке, процент отходов, то они называются качественными данными.
Нам важно различать эти два типа, так как использование тех или иных Контрольных Карт напрямую зависит от того, каким типом данных мы располагаем.
Цель анализа процесса можно определить, как выявление характерных случаев вариации показателей качества процесса. После выявления таких случаев в ходже анализа нужно провести серию действенных мер против них.