Анализ контрольных карт средних значений и размахов

Контрольные карты предназначены для анализа процессов на управляемость (контролируемость).

Управляемое состояние объекта — это такое состояние, когда процессом можно управлять. Для того что бы процессом можно было управлять, на него не должны воздействовать особые причины, на процесс могут воздействовать только обычные причины, то есть процесс должен изменяться случайным образом. Находится ли процесс в управляемом состоянии или нет, определяется по контрольной карте, на основании которой осуществляется либо простой контроль без вмешательства в ход процесса (когда процесс идет успешно), либо воздействие на процесс (его регулирование) при отклонении условий протекания процесса от нормальных.

В данном случае мы рассматриваем управляемость как возможность воздействия на среднее значение и размах.

Так как в контрольных картах два поля (карта средних значений и карта размахов), то имеем 4 ситуации по управляемости и неуправляемости. В первом случае, когда есть признаки неуправляемости только на карте средних, то мы говорим о неуправляемом процессе по средним значениям (рис. 23). Существуют ситуации, когда наблюдаются ситуации неуправляемости только на карте размахов (рис. 24), в этом случае говорят о неуправляемости по разбросу. Если есть проявления неуправляемости и по средним значениям и по разбросу (рис. 25), то говорят о неуправляемости и по средним и по разбросу. Пример ситуации, когда можно говорить об управляемости процесса,приведен на рис. 26.

Наиболее часто встречающиеся ситуации неуправляемых процессов освещаются в следующем параграфе, при рассмотрении вопросов интерпретации контрольных карт.

Рис. 23. Процесс неуправляемый по средним

n

R

n

n

R

n

n

n

Рис. 24. Процесс неуправляемый по разбросу

n

R

n

n

Рис. 25. Процесс неуправляемый и по среднему и по разбросу.

n

R

n

n

Рис. 26. Процесс управляемый

Интерпретация контрольных карт

Одной из предпочтительных рекомендаций оператору, осуществляющему управление процессом с использованием контрольной карты, может быть следующая: «Не дергайся понапрасну, не вмешивайся в ход процесса без достаточных на то оснований». Дело в том, что во многих случаях неопытные операторы, увидев незначительное отклонение хода процесса от центральной линии CL, стараются «улучшить» ход процесса. На самом деле эти действия (существует жаргонный термин — попытки «пощипать» процесс) приводят к резкому ухудшению качества процесса (с точки зрения теории автоматического управления происходит «раскачивание» процесса, что увеличивает отклонения x и R от центральных линий). В теории управления качеством операторам рекомендуется осуществлять вмешательство в ход процесса только при появлении на контрольной карте следующих сигнальных признаков, проиллюстрированных ниже.

1. Выход за границы управляемости.

а) выход за верхнюю границу управляемости

n

n

б) выход за нижнюю границу управляемости   Рис. 27. Выход за границы управляемости

Выход за границы управляемости может быть как за верхнюю, так и за нижнюю границу (рис. 27). В обоих случаях делают вывод, что процесс перестал быть управляемым и требует вмешательства. Со статистической точки зрения, делается вывод, что произошло статистически крайне маловероятное событие, то есть существует не случайная «особая» причина, которая и вызвала выход за границу управляемости. Далее проводиться анализ в какой момент времени и при каких условиях произошел выход за границу. И на основании этого, проводятся мероприятия по коррекции технологического процесса. В некоторых случаях анализу подвергаются и несколько предыдущих и несколько последующих точек контрольной карты для понимания насколько резкий произошел выход из состояния управляемости. Это необходимо для понимания что «особая» причины наступила в момент выхода за границу на контрольной карте или причина формировалась заранее, а в этот момент только проявила себя.

Непосредственно контрольная карта в этой ситуации подсказывает, что проявилась неслучайная причина в определенный момент времени. Какая конкретно причина была такого поведения можно выяснить только на основании дополнительной информации зафиксированной в данной карте. Для этого рекомендуется при нанесении очередной точки, фиксировать все события, которые произошли в момент формирования выборки изделий или непосредственно до него с учетом того, что эти события могли повлиять на выборку (на измеряемый параметр изделий в данной выборке).

Иногда рассматривают отдельный случай: два последовательных выхода за противоположные границы. Это так называемая «труба Деминга». В данном случае, говорят, что после первого выхода за границу управляемости были проведены корректирующие мероприятия, и они слишком сильно повлияли на процесс и при следующем измерении он вышел за противоположную границу. Здесь надо сделать вывод об излишнем управлении процессом (об излишнем воздействии на процесс). Причинами такого излишнего управления могут быть:

· Не адекватная оценка управляющего воздействия, не правильно рассчитано управляющее воздействие;

· Не правильное понимание механизма воздействия на процесс;

· Не правильное понимание причины вызвавшей отклонение в процессе.

2. Отсутствие вариабельности (видимых изменений).

Точки находятся близи центральной линии, они концентрируются внутри 1.5s-интервала до границ управляемости (интервал ограниченный половиной расстояния от средней линии до верхней и нижней границы управляемости). В этой зоне должны быть сконцентрированы все или почти все точки на карте x (рис. 28).

Рис. 28. Отсутствие вариабельности

n

Подобный вид контрольной карты характерен для ситуации с отсутствием вариабельности на карте средних, при этом карта размаха имеет нормальный вид. В данном случае карта показывает, что средние значения практически не изменяются по сравнению с разбросом самих значений. То есть, взятые выборки крайне похожи друг на друга своими средними значениями, хотя имеют различные значения разброса. В этой ситуации нельзя говорить об однозначном наличии отрицательного воздействия, но это ситуация не является статистически случайной. В этой ситуации нужно очень тщательно контролировать персонал, так как могут быть "подчистки" и "подгонки".

Причины такого поведения на карте средних:

1) Ошибка в вычислениях контрольных пределов или неправильно (необоснованно) заданные границы управляемости;

2) Резкое улучшение процесса, вызванное каким-либо внешним воздействием, которое улучшило стабильность параметра, но не повлияло на величину разброса.

3. Тренд.

Тренд – это любое систематическое повышение или понижение пяти или более последовательных точек или сдвиги семи или более точек (рис. 29).

Характерно для карты x.

Рис. 29. Положительный тренд

n

Точки средних значений возрастают или уменьшаются из-за последовательного нарушения регулировки оборудования. Это явно свидетельствует о влиянии систематической причины, которая действует на процесс не единожды. Наиболее критичным в данной ситуации, является нахождение событий, при котором начался тренд и закончился тренд. Равномерность тренда косвенно свидетельствует о стабильности внешнего воздействия. Особое внимание следует уделять моменту времени начала тренда (происходит ли этот тренд с начала смены и до конца, или до обеда, тренд начался с первой точки на карте или в середине и т.п.).

Падающий тренд на карте R может свидетельствовать об улучшении процесса. Растущий тренд на карте x - ухудшение работы рабочего, усталость, плохое самочувствие.

4. Серия точек

Это семь или более последовательных точек над или под центральной линией (рис. 30). Особое внимание надо уделять семи или более точкам, которые сильно разбросаны между границей управляемости и центральной линией. То есть эта серия точек не выстраивается в горизонтальную линию, представляет собой зигзаг между границей управляемости и центральной линией. В этом случае, логично говорить о смешении нескольких партий (генеральных совокупностей).

Рис. 30. Серия точек

n

Данная ситуация во многом повторяет предыдущую. С тем отличием, что здесь воздействующая причина вызывает некую стабилизацию процесса на отдельном участке. Скорее всего, выявленная причина должна быть усилена и распространена на весь процесс, для уменьшения разброса его параметров. При условии, что она стабилизирует процесс в том состоянии, который задан требованиями к изделию (ближе к номинальному значению).

5. Повторяющиеся циклы (периодичность)

Данная ситуация наблюдается при повторении каких-либо участков на графике средних или размахов (рис. 31). Сам повторяющийся участок может содержать 3 и более точек, но повторяться он должен не менее полутора раз (содержать 1,5 периода). В противном случае нельзя говорить о периодичности. Повторение должно быть точным или приближённым, однако во втором случае, повторяться должны характерные изгибы участка.

Рис. 31. Периодичность

n

При выявлении участков периодичности в первую очередь следует рассмотреть влияние окружающей среды (влажность, температура и т.п.). Причины техногенного характера при сформированном технологическом процессе обычно не создают периодических участков на контрольной карте. Во вторую очередь, следует рассматривать причины обусловленные сменностью работы и дневным циклом (день-ночь).

Дата добавления: 2014-12-27