Карты Шухарта

Введение

Пик развития управления качеством  пришелся на 1980-1990 года, когда широко внедрялась система управления качеством. В начале своего развития, концепция  помогла многим компаниям пересмотреть процесс производства продукции  и избежать многомиллионных затрат, связанных с изготовлением бракованной продукции.

Параллельно уменьшению числа дефектов и улучшению качества продукции  компании стали проявлять большее  внимание к потребителям и их желаниям. Ведь, как известно, привлечение  нового клиента может обойтись в 6 раз дороже компании, нежели удержание уже имеющегося.

На ранних стадиях своего становления, управление качеством не сильно отличалось от тщательного администрирования  или диспетчеризации, но шло время, развивалась теория и расширялась  практика применения концепции. Сейчас, не только промышленные, но и сервисные компании практикуют качественный подход и используют современные средства контроля качества; как правило, это автоматизированные системы (ERP, MRP, АСУ ТП), имеющие в своем арсенале приложения для построения диаграмм, карт, учета числа дефектов или же просто удобную организацию данных о клиентах (CRM).

Целью данной работы является систематизация знаний в области менеджмента  качества. Это и обусловило структуру  курсовой работы, для рассмотрения исторических аспектов развития концепции отведена первая глава; описанию значения статистических методов - вторая глава; и построение контрольных карт, на примере случайной выборки некоторого процесса – в третьей. Рассмотрение контрольных карт Шухарта, а не других, более поздних разработок, объясняется, прежде всего, тем, что работы Шухарта, дали толчок развитию концепции в этом направлении. И для более глубокого понимания всего менеджмента качеством, необходимо обладать знаниями о появлении значимых открытий.

Метод "Контрольные карты"

Другие названия метода: "Контрольные  карты Шухарта".

Автор метода: У. Шухарт (США), 1924 г.

Назначение метода

Применяются везде, где требуется  отслеживать состояние процесса во времени и воздействовать на процесс  до того, как он выйдет из-под контроля. Контрольные карты - один из основных инструментов статистического контроля качества. Японский союз ученых и инженеров в 1979 г. включил контрольные карты в состав семи методов контроля качества.

Цель метода

Осуществлять оценку управляемости действующего процесса. В случае управляемости процесса - оценку его воспроизводимости. В случае статистически неуправляемого процесса осуществлять проведение корректирующего воздействия и проверку эффективности принятых мер.

В период же запуска процесса осуществлять оценку возможностей процесса, т. е. способности удовлетворять техническим требованиям.

Суть метода

Контрольные карты (КК) - инструмент, позволяющий  отслеживать ход процесса и воздействовать на него (с помощью соответствующей  обратной связи), предупреждая его отклонения от предъявляемых к процессу требований.

План действий

• Выбор показателя, плана выборки, типа карты.
• Сбор данных.
• Вычисление выборочных статистик, центральной линии, контрольных пределов.
• Построение контрольной карты.
• Оценка управляемости процесса.
• Совершенствование системы.
• Пересчет КК (при необходимости).

Как правило, при анализе процессов  метод КК используется совместно  с гистограммами и методом  расслаивания данных (стратификации).

Особенности метода

Правила построения контрольных карт

При построении КК на оси ординат  откладываются значения контролируемого  параметра, а на оси абсцисс - время t взятия выборки (или ее номер).

КК состоит обычно из трех линий. Центральная линия (ЦЛ) представляет собой требуемое среднее значение характеристики контролируемого параметра качества. Так, в случае (`x - R)-карты это будут номинальные значения `x и R, нанесенные на соответствующие карты.

 

Две другие линии, одна из которых  находится над центральной - верхний  контрольный предел (ВКП), а другая под ней - нижний контрольный предел (НКП), представляют собой максимально допустимые пределы изменения значений контролируемой характеристики (показателя качества).

Дополнительная информация:

Любая, пусть первоначально неэффективная  КК, - необходимое средство для наведения порядка в контроле технологического процесса.

Для успешного внедрения на практике КК важно не только овладеть техникой их составления и ведения, но, что  значительно важнее, научиться правильно "читать" карту.

Достоинства метода

Указывает на наличие потенциальных  проблем до того, как начнется выпуск дефектной продукции.

Позволяет улучшить показатели качества и снизить затраты на его обеспечение.

Недостатки метода

Грамотное построение КК представляет собой сложную задачу и требует определенных знаний.

Ожидаемый результат

Получение объективной информации для принятия решений об эффективности  процесса.

 

1.Значение статистических методов в управлении качеством

карта шухарт управление качество

Значение статистических методов  трудно переоценить, так как без подобных методов контроля, было бы трудно, почти невозможно, выявить зависимость дефектов от тех или иных факторов. При этом, организации должны стремиться к уменьшению изменчивости факторов, и как следствие, проявлению большей стабильности качества продукции. К примеру, во время механической обработки металла используется резец, который после обработки новой единицы металла немного затупляется. Помимо этого, изменение температуры, состава смазочно-охлаждающей жидкости или влияние других факторов может привести к появлению брака продукции.

Далеко не все участвующие в  производстве факторы обладают постоянством, на уменьшение их изменчивости и направлены статистические методы контроля и управления качеством. Существуют, однако, и другие способы снижения уровня дефектности продукции, такие как использование интуиции эксперта или прошлого опыта по устранению подобных проблем.

Предложенные методы могут, как  оказаться очень действенными, так  и проявить неспособность правильно  продиагностировать и решить проблему. И здесь дело встает за человеком, руководящим контролем, соответствием методов для достижения поставленных целей исследования, объективностью выбранных показателей, надежностью измерений т.д.

Рассмотрим статистические методы контроля качеством. Каэру Исикава, заслуженным профессором Токийского университета, было предложено разделение статистических методов на три группы:

1.  элементарные методы, к ним  относятся «семь простых инструментов  качества» 

· контрольный листок

æ  позволяет в удобной форме регистрировать данные о дефектах, с которыми сталкивается контролер. В дальнейшем, становится источником статистической информации.

· гистограмма качества

æ  Строится на основе контрольного листка и показывает частоту попадания  значений контролируемого параметра в заданные интервалы.

· причинно-следственная диаграмма

æ  также называют диаграммой «рыбий скелет». За основу диаграммы берется  один показатель качества, принимающий  вид прямой горизонтальной линии («хребет»), к которой присоединяются линиями главные причины, влияющие на показатель («большие кости хребта»). Вторичные и третичные причины, оказывающие влияние на старшие причины, соединяются также прямыми линиями («средние и мелкие кости»). После построения, необходимо проранжировать все причины по степени влияния на показатель.

·  диаграмма Парето

æ  Главное предположение диаграммы, что в большинстве случаев, подавляющее  число дефектов возникает из-за небольшого числа важных причин.[6] Следствием из поостренной диаграммы будет  вывод о том, какие виды дефектов имеют большую долю среди остальных и, соответственно, на что следует обратить особое внимание.

· Стратификация

æ  Стратификация или расслоение данных проводится при необходимости  сравнения результатов аналогичных  процессов, выполненных разными рабочими, или на разных станках, с применением разных материалов и в других случаях.

· диаграмма рассеивания

æ  строится на основе парных данных (например, число дефектов от температуры  воздуха в печи) зависимость которых  необходимо исследовать. Диаграмма может дать информацию о форме распределения пар. На основе диаграммы возможно проведение корреляционного и регрессионного анализа.

· контрольная карта

æ  принципы и способы построения контрольных карт будут рассмотрены  в третьей главе работы.

2.  промежуточные методы, это  методы приемочного контроля, теории  распределений, статистические оценки  и критерии.

3.  передовые методы, это методы, основанные на использовании  компьютерных технологий:

· планирование эксперимента,

· многомерный анализ

· методы исследования операций.[7]

Качество продукции определяется набором величин и признаков, которые в общем можно назвать  показателями качества. На их основе проводят статистические исследования. Показатели характеризуют потребительские  свойства продукции и могут иметь различный содержательный смысл[8].

2. Контрольные карты Шухарта, как метод статистического контроля и управления качеством

Контрольные карты принадлежат  к «семерке простых методов» менеджмента  качества, по классификации К. Исикавы. Как и другие методы, контрольные карты направлены на выявление факторов, влияющих на вариабельность процессов. Так как, на изменчивость могут влиять случайные, либо определенные (неслучайные) причины. К случайным причинам, можно отнести такие причины, чье появление невозможно избежать, даже используя одинаковое сырье, оборудование и работников, обслуживающих процесс (примером могут служить колебания температуры окружающей среды, характеристик материала, и т.д.). Определенные (неслучайные) же причины подразумевают наличие некоторой зависимости, между изменением факторов и вариабельностью процесса. Такие причины могут быть выявлены и устранены при настройке процесса (например, ослабление креплений, износ инструмента, недостаточная заточка станка и др.). В идеальной ситуации, изменчивость определенных факторов следует снизить до ноля, а путем усовершенствования технологического процесса добиться уменьшения влияния и случайных факторов.

Контрольные карты используются для  настройки уже существующих процессов, при которых продукция удовлетворяет техническим требованиям.

Построение контрольных карт главным  образом, направлено на подтверждение  или отклонение гипотезы о стабильности и контролируемости процесса. За счет того, что карты носят многократный характер, они позволяют определить, случайно ли протекание исследуемого процесса, если это так, то процесс должен стремиться к нормальному, гауссовскому распределению. В противном случае, на графике можно будет проследить тренды, серии и другие ненормальные отклонения.

В следующей главе будет рассмотрена практическая часть, касательно контрольных карт Шухарта.

Глава 3. Построение контрольных карт Шухарта

Прежде чем приступать к непосредственному  построению контрольных карт, ознакомимся  с основными этапами поставленной задачи. Итак, ввиду того, что разные авторы преследуют свои цели, описывая построение контрольных карт, ниже будет представлено оригинальное видение этапов построения контрольных карт Шухарта.

Алгоритм построения контрольных  карт Шухарта:

I. Анализ процесса.

В первую очередь необходимо задаться вопросом о существующей проблеме, потому что, при отсутствии оных, проведение анализа не будет иметь смысла. Для большей наглядности, можно воспользоваться причинно-следственной диаграммой Исикавы (упоминалась выше, гл. 2). Для ее составления рекомендуется привлечение сотрудников из разных отделов и использование мозгового штурма. Проведя доскональный анализ проблемы, и выяснив факторы, на нее влияющие переходим ко второму этапу.

II. Выбор процесса.

Прояснив в предыдущем этапе влияющие на процесс факторы, нарисовав детальный скелет «рыбы», необходимо выбрать процесс, который будет подвержен дальнейшему исследованию. Этот этап очень важен, потому что, выбор неверных показателей сделает всю контрольную карту менее эффективной, ввиду исследования малозначительных показателей. На этом этапе стоит осознавать, что выбор соответственного процесса и показателя определяет исход всего исследования и затрат, связанного с ним.

Приведем некоторые примеры, возможных  показателей :

Таблица 1. Применение контрольных кар в сервисных организацияхОрганизация Показатели качества

Больница 

Точность лабораторных тестов

Точность заявок на страховые выплаты

Своевременность доставки еды и лекарств

Почтовое  отделение 

Точность сортировки почтовых отправлений

Время доставки почтовых отправлений

Процент точных почтовых отправлений, доставленных вовремя.

Транспорт 

Доля правильно выбранных маршрутов  для грузовых автомобилей

Стоимость повреждения груза в  расчете на одну претензию

Гостиница 

Доля номеров, убранных с удовлетворительных качеством

Время расчета с гостем

Число полученных жалоб

Источник Эванс Дж. Управление качеством: учебн. Пособие/Дж. Эванс.-М.: Юнити-Дана, 2007.

При этом, показатель следует выбирать, руководствуясь главной целью компании, а именно, удовлетворение потребностей покупателей. Когда выбран процесс и показатель, его характеризующий можно переходить к сбору данных.

III. Сбор данных.

Цель данного этапа - сбор данных о процессе. Для этого, необходимо спроектировать наиболее пригодный способ для сбора данных, выяснить, кто и в какое время будет проводить замеры. Если процесс не оснащен техническими средствами, позволяющими автоматизировать занесение и обработку данных, возможно применение одного из семи простых способов Исикавы – контрольных листков. Контрольные листки, фактически, представляют собой бланки, для регистрации исследуемого параметра. Их преимущество заключается в простоте использования и легкости обучения сотрудников. Если же на рабочем месте имеется компьютер, возможно занесение данных через соответствующие программные продукты.