Оценка и измерение качества 9 страница

(4-1)

где:

Xj— текущее значение случайного параметра процесса;

D — дисперсия случайного параметра процесса.

Как следует из приведенной таблицы, в диапазоне значений параметра процесса, равном П₀+4а, находятся 99,994% возмож­ных значений данного параметра.

Следовательно, если определить требования к процессу таки­ми, чтобы разброс результирующих параметров не превышал П₀±4ст, то выход любого, взятого наугад данного параметра за пре­делы диапазона возможен с незначительной вероятностью,

равной 0,06, т.е. маловероятен. Указанные требования могут быть отражены в технической документации на процесс.

Рис. 4.16. Нормальное распределение параметра П

Требования к диапазону допустимых значений разброса резуль­тирующего параметра процесса назовем «требованием к процес­су» и обозначим данный диапазон Т.

Таким образом, для обеспечения качества стабильность процес­са должна быть такой, чтобы возможные отклонения параметра от своего номинального значения не превышали требуемых тех­нической документацией значений. Проанализируем возможно­сти процесса. На рис. 4.17 представлена базовая концепция.

Введем характеристику, определяющую возможности процес­са и его статистического регулирования. Назовем ее «индексом возможностей процесса», который определяется по формуле:

/=1

(4-2)

где:

/„ — индекс возможностей процесса; Т — требование к процессу; В — возможности процесса.

Как следует из рис. 4.17, В=В_в=П₀±4о. Далее, на рис. 4.18, представлена ситуация, когда процесс невозможен (не может быть обеспечено требуемое качество), т.е. когда /_в<1.

Рис. 4.18. Процесс невозможен

На рис. 4.19 представлена ситуация, когда процесс на грани возможного, т.е. когда /„=1. При этом, несмотря на то что про­цесс при благоприятных условиях может обеспечить заданное ка­чество, его статистическое регулирование невозможно.

На рис. 4.20 представлена ситуация, когда процесс возможен и может быть реализовано статистическое регулирование его ка­чества, т.е. /_в>1.

Очевидно, чем больше величина индекса возможности процес­са, тем выше его уровень качества и более эффективно статисти­ческое регулирование такого процесса.

На рис. приведена схема статистического управления ка­чеством процесса. Нижняя плоскость фактически представляет собой карту статистического регулирования качества процесса. На рис. 4.22 приведена широко применяемая на практике конт-

Рис. 4.20. Процесс возможен

Нижняя и верхняя границы регулирования (нижний и верхний контрольный предел допуска) располагаются на расстоянии вели­чины В/2 соответственно от нижнего и верхнего технического допуска. Как только хотя бы один из результирующих парамет­ров процесса (П) попадет в зоны между нижними границами ре­гулирования и допуска или в зону между верхними границами регулирования и допуска (как в случае 8-й партии на рис. 4.22), процесс должен быть остановлен для настройки.

Таким образом, обеспечивается соблюдение требований к ка­честву процесса, несмотря на возможные факторы, которые мо­гут отрицательно влиять на его качество. Так, например, с тече-

нием времени изнашивается резец токарного станка, и диаметр обрабатываемого вала будет увеличиваться по сравнению с требу­емым. В этом случае статистическое регулирование качества про­цесса обработки валов на станке не позволит произвести на нем ни одного вала с диаметром, превышающим зону допустимых значений.

Рис. 4.22. Контрольная карта статистического управления качеством процесса

Для анализа и улучшения качества широко используются та­кие методы, как диаграммы Парето и Исикавы. Анализ качества методами Парето и Исикавы находит применение в производ­ственных подразделениях предприятий, а также в делопроизвод­стве, финансовой и хозяйственной сферах, в области материаль­но-технического снабжения, а также при управлении, проекти­ровании, разработке и освоении технологий, контроле качества на различных стадиях цикла жизни продуктов труда и т.п. Как правило, подобный контроль качества заключается в том, что­бы, проверяя специальным образом подобранные данные, обна­ружить отклонение параметров от контролируемых значений в момент их возникновения, найти причину их появления и пос­ле устранения причины проверить соответствие данных стандар­ту или норме.

Диаграмму Парето часто используют для решения таких про­блем, как появление брака и неполадок оборудования, удлинение времени от выпуска партии изделий до ее сбыта, наличие на скла­дах продукции, лежащей «мертвым грузом», поступление рекла­маций, количество которых не уменьшается, не взирая на стара­ния повысить качество, задержка сроков поставок исходного сы­рья и материалов и т.д.

Вместе с тем диаграмма Парето используется и тогда, когда положительный опыт отдельных цехов или подразделений наме­реваются внедрить на всем предприятии. В этом случае выявля­ют основные причины успеха и широко пропагандируют эффек­тивные методы работы.

При использовании диаграммы Парето для контроля важней­ших факторов наиболее распространенным методом анализа яв­ляется так называемый ABC-анализ. Допустим, что на складе имеется большое число деталей — 1000, 3000 или более. Подвер­гать их одинаковому контролю без всякого различия, очевидно, неэффективно. Однако если эти детали разделить на группы, до­пустим, по стоимости, то на долю наиболее дорогих из них,-со­ставляющих 20—30% от числа хранившихся на складе деталей, придется 70—80% от общей стоимости всех деталей, а на группу самых дешевых деталей, составляющих 40—50% всего количества деталей, придется всего 5—10% их обшей стоимости. Назовем пер­вую группу группой А, вторую — группой С, а промежуточную группу, стоимость которой составляет 20—30% от общей стоимо­сти, назовем группой В. Теперь ясно, что контроль деталей на складе будет эффективным в том случае, если контроль деталей группы А будет самым жестким, а контроль деталей группы С — упрощенным.

Диаграмма Парето строи гея в виде столбчатого графика соглас­но отдельным факторам, являющимся причинами возникновения проблемы. Столбики разделяются на группы А, В, С по числу слу­чаев или по сумме потерь. На графике строится ломаная кривая кумулятивной суммы, по соотношению отрезков которой, отно­сящихся к группам А, В, С, можно оценить фактическое положе­ние дел.

Диаграмму Парето целесообразно применять вместе с причин­но-следственной диаграммой Исикавы. Особенно эффективно их применение в сочетании с корреляционным анализом.

Рассмотрим пример. Пусть на фирме, выпускающей магнито­фоны, стоит задача: с помощью решения проблем качества ука­занными методами снизить финансовые потери фирмы и умень­шить себестоимость продукта.

Этапы решения данной задачи.

1. Проанализируем потери фирмы, связанные с отклонениями качества на стадии эксплуатации от возврата магнитофонов, бра­ка на стадии производства из-за отклонений качества. Указанные данные берутся в службе сервиса (потери от бесплатного гаран­тийного ремонта и замены продукции), в службе технического контроля качества (потери от брака в производстве), в службе уп­равления качеством (потери от рекламаций, судебных исков и пре­тензий потребителей) и т.д. Итоговые результаты приведены в табл. 4.3.

Таблица4.3

Статистические данные о финансовых потерях фирмы, связанных с качеством

Номера отклонений	Видыдефектов	Потери, тыс. усл. ед.	% от общих потерь
	Нелинейные искажения (хрипы)		19,04
	Плавание звуков(детонация)		16,6
	Отсутствие высоких частот		2,38
	Коробление(жевание)ленты		42,86
	Трещины в корпусе		2,38
	Поломка кассетоприемников		7,14
	Дефекты окраски		2,38
	Отсутствие записи		4,76 '
	Прочие		2,38
	Всего

2. Далее строим столбчатый график (рис. 4.23). Откладываем
по оси абсцисс виды брака, а по оси ординат финансовые потери.
При этом слева направо откладываем виды отклонений от каче-
ства соответственно уменьшению финансовых потерь от них.

3. Строим кумулятивную сумму потерь, как показано на рис. 4.24.

4. Определяем группу дефектов А, приводящих примерно к 80%
потерь от общих потерь, и группу С — группу самых малозначи-
тельных потерь, приводящих примерно к 10% потерь от общих
потерь.

Таким образом, примерно 80% потерь фирмы обусловлено де­фектами 4 (коробление ленты), 1 (нелинейные искажения), 2 (пла­вание звуков). Очевидноj анализу группы дефектов А и следует уделить особое внимание.

5. Проведем анализ причин, приводящих к главному виду бра-
ка — дефекту 4 (коробление ленты). Для этого построим причин-
но-следственную диаграмму Исикавы (рис. 4.25).

Рис. 4.24. Диаграмма Парето

На диаграмме Исикавы необходимо представить все возмож­ные причинные факторы, которые могут привести к дефекту 4. На рис. 4.25 коренные причинные факторы обведены прямоугольны­ми рамками:

1 — качество конструкции лентопротяжного механизма;

2 — качество комплектующих магнитофонов;

3 — качество технологического оборудования;

4 — методы операций;

5 — персонал.

Остальные причинные факторы обведены кружками и включают:

1 — конструкцию подающего узла;

2 — конструкцию ведущего узла;

3 — конструкцию приемного узла;

4 — качество подшипников;

5 — качество направляющих;

6 — качество пластмассовых шестеренок;

7 — качество пружин;

8 — качество валов;

9 — качество фрикционных материалов (резина);

10 — станок № 1;

11 — станок № 2; ^v

12 — станок № 3;

13 — станок№4;

14 — станок № 5;

15 — станок№6;

16 — измерительные приборы; — методы регулирования;

Дефект 4

Рис. 4.25. Диаграмма Исикавы

17 — методы сборки;

18 — методы смазки трущихся деталей магнитофона;

19 — методы контроля;

20 — подготовку рабочего места;

21 — стаж работника;

22 — освещение рабочего места;

23 — квалификацию рабочего.

6. Далее проводим корреляционный анализ связи между слу­чайными величинами — каждым выявленным причинным факто­ром и анализируемым следствием (дефектом 4). Пусть данные исследования диаграммы Исикавы показали, что среди всех при­чин корреляционные связи установлены между: причинным фак­тором 7 (качество пружины) и следствием 4; причинным факто­ром 9 (качество фрикционных материалов) и следствием 4, при­чинным фактором 18 (методы сборки) и следствием 4.

7. Для выявления основного фактора из трех установленных построим специальную диаграмму Парето (рис. 4.26). Как следу­ет из диаграммы, 78,1 % дефектов, связанных с короблением лен­ты, происходят по причине 7 — качество пружины. Следователь­но, эту причину необходимо тщательно исследовать.

7 9 18

Рис. 4.26. Специальная диаграмма Парето

8. Определяем конкретную причину рассматриваемого дефекта. Пусть в лентопротяжном механизме используются 4 пружины:

1— пружина приемного узла;

2— пружина подающего узла;

3— пружина прижимного ролика;

4— пружина промежуточного рычага

Построим диафамму Парето для этих четырех причин (рис. 4.27). Из диаграммы видно, что главная причина финансовых потерь фирмы, связанных с качеством, — качество пружины приемного узла.

Далее для решения данной проблемы была разработана и реа­лизована специальная программа качества, включающая следую­щие основные элементы:

• пересмотр контракта с поставщиком данного комплектующего;

• ужесточение требований к разбросу упругости в стандарте на данную пружину;

• внедрение автоматической установки контроля качества дан­ной пружины у поставщика.

7,1 7,2 7,3 7,4

Рис. 4.27. Диаграмма Парето для четырех конкретных причин

Таблица4.4

Новые статистические данные о финансовых потерях фирмы, связанных с качеством

№ дефекта	Потери, млн усл.ед.	Примечание
• 1		Нелинейные искажения
		Плаваниезвука
		Отсутствие высоких частот
		Короблениеленты
		Трещины в корпусе
		Поломка кассетоприемника
		Дефекты окраски
а		Отсутствие записи
		Прочие

После проведения в жизнь данной программы качества вновь за тот же период, как и при исходном анализе, были собраны по указанным выше каналам новые статистические данные о финан­совых потерях фирмы, связанных с качеством (табл. 4.4).

Оценим экономический эффект (Э) от реализации разрабо­танной программы качества. Для этого вновь построим диаг­рамму Парето, аналогичную рис. 4.24. Нанесем на один график диаграммы потерь до, и после реализации программы улучше­ния качества (рис. 4.28). Очевидно, итоговая разница между данными диаграммами позволяет наглядно видеть полученный эффект. Подсчитаем, насколько проведенные меры позволили сократить потери, связанные с браком, на основании известной зависимости:

Э = П1 - П2 = 4,2 млн усл. ед. - 2,59 млн усл. ед. = 1.6 млн усл. ед.

Таким образом, проведенные меры позволили сократить поте­ри, связанные с браком, на 38%.

В практике управления качеством процессов и продуктов тру­да получили распространение и многие другие специфические методы. Из них наиболее широко распространены такие, как ме­тод построения и анализа диаграммы сродства, метод разверты­вания функций качества (QFD), называемый также политикой развертывания качества, метод анализа «дерева ошибок» (FTA), метод статистически планируемых экспериментов Тагути, метод анализа отклонений качества и их последствий (FMEA). Для их освоения можно использовать соответствующие литературные источники [9, 10, 12, 13, 17].

4.4. КОНТРОЛЬ КАЧЕСТВА

Большое значение для успешного бизнеса организации имеет контроль качества выпускаемой продукции. Организация контро­ля качества — это система и административных мероприятий, на­правленных на обеспечение производства продукции, полностью соответствующей требованиям нормативно-технической докумен­тации. Под контролем качества понимается проверка соответствия количественных или качественных характеристик свойств продук­ции или процесса, от которого зависит соответствие качества про­дукции установленным техническим требованиям.

Объектами технического контроля являются продукция, про­цессы ее создания, применения, транспортирования, хранения, технического обслуживания и ремонта, а также соответствующая техническая документация. Объект контроля характеризуется от­дельными признаками, которые имеют количественную или ка­чественную характеристики свойств объекта и должны контроли­роваться. При этом состав контролируемых признаков зависит от самого объекта контроля.

Важной составляющей технического контроля является конт­роль качества продукции, который определяется как контроль количественных или качественных характеристик свойств продук­ции, их соответствия установленным требованиям.

В зависимости от условий производства в процессе изготовле­ния продукции контролируются качество сырья, материалов и комплектующих изделий, обеспечение растущих показателей ка­чества продукции в процессе ее внутризаводского транспортиро­вания, хранения, упаковки и отправки потребителю. При конт­роле технологических процессов главное внимание уделяется про­верке соблюдения технологической дисциплины.

Суть контроля заключается в получении информации о состоя­нии объекта контроля, о признаках и показателях его свойств и сопоставлении полученных результатов с установленными требо­ваниями, зафиксированными в чертежах, технических условиях, стандартах, договорах на поставку продукции и других документах.

Под методом контроля понимаются правила применения оп­ределенных принципов и средств контроля. Метод контроля вклю-. чает: технологию проведения контроля, контролируемые призна­ки, средства контроля и точность контроля.

В процесс контроля включены: объект контроля, метод контро­ля, исполнители контроля и документация на проведение контроля.

В процессе контроля применяются также контрольные образ­цы. Контрольный образец — это утвержденная в установленном порядке единица продукции или ее часть (или проба), характери­стики которых приняты за основу при изготовлении и контроле такой же продукции.

Вид контроля определяют как классификационную группиров­ку контроля по определенному признаку. На рис. 4.29 приводит­ся классификация видов производственного контроля качества.

Различают приемочный контроль (не обязательно готовой про­дукции) и контроль качества продукции для оценки состояния тех­нологических процессов и решения о необходимости их наладки.

Разрушающий контроль делает продукцию непригодной к даль­нейшему использованию и, как правило, связан со значительны­ми затратами; результаты его характеризуются определенной сте­пенью недостоверности.

По этим причинам в последнее время большое внимание уде­ляется разработке методов неразрушающего контроля, основанно­го на результатах косвенных наблюдений, а также на применении новейших средств рентгеновской и инфракрасной техники, элек­троники и т.п.

Под неразрушающими методами контроля понимаются мето­ды контроля по косвенным признакам, не имеющие (в отличие от разрушающих методов) качества, параметров и характеристик изделия. Исходной информацией для неразрушающих методов контроля являются вызванные наличием в изделии дефектов раз­личного рода аномалии в регистрируемых физических параметрах. Это могут быть искажения потока теплового излучения; измене­ния окраски специальных контролирующих покрытий; рассеяние, отражение и поглощение ультразвуковых или электромагнитных волн. По характеру аномалий делаются заключения о наличии дефектов в изделии, их особенностях (тип дефекта, размеры, фор­ма, место расположения) и причинах возникновения.

Применение методов неразрушающего контроля качества обес­печивает:

• выявление скрытых дефектов производства, вызывающих по­вышенное значение интенсивности отказов в начальный период эксплуатации;

• определение причин и характера отказов при испытаниях и эксплуатации;

• повышение объективности и достоверности контроля при техническом обслуживании;

• возможность контроля качества в динамическом режиме, в том числе при ускоренных испытаниях.

Применение методов неразрушающего контроля качества по­зволяет также определять наличие дефекта в изделии, определять

степень опасности обнаруженных дефектов для нормального фун­кционирования изделия.

В зависимости от количества контролируемых объектов разли­чают сплошной контроль, при котором контролируются все еди­ницы продукции, и выборочный контроль, при котором контро­лируется относительно небольшое количество единиц продукции из совокупности, к которой она принадлежит. Решение о качестве продукции указанной совокупности, называемой партией, прини­мается на основе результатов контроля выборки из партии, т.е. указанного ограниченного числа единиц продукции.

Сплошной контроль, при котором осуществляется контроль каждой единицы продукции, применяется в следующих случаях:

• на стадии освоения новой продукции и в таких условиях про­изводства, когда качество исполнения технологической операции не может быть проверено на последующих этапах;

• когда технологический процесс и оборудование не обеспечи­вают необходимой стабильности качества изготовления продукции;

• при высоких требованиях к качеству выпускаемой продукции, когда абсолютно недопустим пропуск дефектов или дефектных единиц продукции в дальнейшее производство или эксплуатацию;

• когда количество объектов контроля недостаточно для полу­чения выборок или проб с установленными рисками изготовите­ля и потребителя, например в условиях единичного, мелкосерий­ного и серийного производства.

Продукция одного наименования, типоразмера или типономи-нала в одинаковых условиях и в определенный промежуток вре­мени характеризуется показателями качества, распределение ко­торых подчиняется законам математической статистики. Выбороч­ный контроль, процедуры и правила которого основаны на правилах математической статистики, называется статистическим контролем качества продукции.

Выборочный контроль применяется в следующих случаях:

• в массовом и крупносерийном производстве, когда количе­ство единиц продукции достаточно для получения выборок или проб с установленными рисками изготовителя и потребителя;

• в случаях, когда контролируемые единицы продукции разру­шаются или частично теряют свойства; на операциях, выполняе­мых на автоматических, полуавтоматических и поточных линиях;

• при большой трудоемкости контроля.

Важнейшей характеристикой выборочного статистического контроля является план контроля. Планом контроля называется совокупность данных о виде контроля, объемах контролируемой партии продукции, выборах или пробах, о контрольных нормати­вах и решающих правилах. План контроля включается в стандар­ты на правила приемки продукции, методы контроля (испытаний, анализа, измерений) и документацию на технологию контрольных операций.

Объем партии продукции (под партией продукции здесь пони­мается контролируемая партия, которая может отличаться от партии поставки) назначается в зависимости от организационно-технических условий проведения контроля. Объем выборки, т.е число единиц продукции, подвергаемых контролю, зависит от объема партии, важности и сложности продукции, а также от ха­рактера последствий брака.

Вследствие того, что при статистическом контроле контролиру­ется только часть партии продукции, для любого плана контроля существует отличная от нуля вероятность принятия ошибочного решения: принять партию продукции, не соответствующую уста­новленным требованиям, или забраковать партию продукции, со­ответствующую установленным требованиям. Указанные ошибоч­ные решения сопровождаются убытками, в первом случае — потре­бителя, а во втором — поставщика. Убытки можно уменьшить, если увеличить объем выборки, что возможно только увеличивая затра­ты на контроль. Планы контроля, для которых суммарные затраты на контроль и возмещение убытков от ошибочных решений мини­мальны, принято считать оптимальными.

Входной контроль — это контроль продукции поставщика, по­ступившей к потребителю (заказчику) и предназначенной для ис­пользования при изготовлении, ремонте или эксплуатации продук­ции на предприятии-потребителе. Этому контролю подвергаются исходные материалы, сырье, полуфабрикаты, готовая продукция поставщиков, техническая документация и т.д., иначе говоря, все, что используется при дальнейшем производстве или эксплуатации на предприятии-потребителе.

Большое значение имеет операционный контроль, контроль продукции или процесса во время выполнения или после завер­шения определенной операции. Своевременное выявление брака на операциях позволяет исключить пропуск его потребителю и направлено на повышение эффективности производства путем сокращения непроизводственных потерь, обусловленных поздним обнаружением брака.

Во многих случаях даже невозможно определить четкую грань между технологией производства и технологией контро­ля, так как часто и то и другое проводится в комплексе или од­новременно, например при настройке сложного оборудования. Такой контроль должен быть непрерывным и охватывать все технологические операции, определяющие качество продукции, проводиться по заранее разработанной схеме с указанием тех технологических операций, во время которых или после их вы­полнения проводится операционный контроль. Операционный контроль обязательно проводится на тех операциях технологи­ческого процесса, где наиболее вероятно появление дефектов или дефектных изделий, на особо ответственных или финиш­ных операциях при передаче единиц продукции на следующий участок производства. В условиях массового производства наи­более полно эту задачу решают на базе рассмотренных нами выше статистических методов регулирования технологических процессов.

Контроль готовой продукции — это последний этап контро­ля в процессе производства, на котором осуществляется комп­лексная проверка, а при необходимости и регулировка, настройка всего готового изделия или системы. Таким образом, такой кон­троль — это контроль продукции, по результатам которого при­нимается решение о ее пригодности к поставкам или использо­ванию. Результаты данного контроля обязательно регистрируют­ся в соответствующей документации. В зависимости от типа производства и полноты охвата контролем изготовленной про­дукции контроль готовой продукции может назначаться сплош­ным или выборочным.

Контроль качества хранения и транспортировки продукции позволяет сохранить характеристики продукта труда до момента его использования по назначению. Таким образом, контроль дол­жен охватывать весь технологический процесс, его результаты, последующие этапы цикла жизни продукции и не только предот­вращать попадание дефектных материалов, полуфабрикатов, за­готовок и изделий, узлов и сборочных единиц на последующие этапы изготовления, но и обеспечивать необходимое качество использования продукции потребителем.

Несколько особое место среди перечисленных видов контро­ля занимает инспекционный контроль. Инспекционный конт­роль — это контроль уже проконтролированной продукции, из которой исключен обнаруженный брак. Его осуществляют при необходимости проверки качества работы службы технического контроля или контрольного автомата. В особых случаях инспек­ционный контроль выполняется представителями заказчика для повышения достоверности результатов контроля специальных видов продукции.

Летучий контроль — это контроль качества продукции или про­цессов, не предусмотренный в планах проведения технического контроля качества. Летучий контроль проводится в случаях, ус­тановленных и оговоренных в стандартах предприятия, и в слу­чайные моменты времени. Он может назначаться для проверки правильности проведенной операции контроля, для проверки тех­нологической дисциплины и т.п. Эффективность такого контро­ля обеспечивается его внезапностью.

В зависимости от средств получения информации о показате­лях качества различают визуальный, органолептический и инст­рументальный контроль. Первые два вида контроля качества про­дукта труда являются субъективными, и, следовательно, им при­сущи рассмотренные нами недостатки любых экспертных методов. Инструментальный контроль обеспечивает получение наиболее достоверных данных о качестве контролируемого объекта.

По характеру поступления продукции на контроль рассматри­вают непрерывный контроль, например на конвейере или потоке, и контроль партий продукции. Непрерывный контроль представ­ляет собой проверку технологических процессов при их нестабиль­ности, когда необходимо постоянное обеспечение количественных и качественных характеристик. Осуществляется, как правило, ав­томатическими средствами контроля.

Контроль партий продукции или периодический контроль — это проверка единиц продукции и технологических процессов при уста­новившемся производстве и стабильных технологических процессах.

Различают также контроль по количественному и качественно­му признакам, определяющим степень пригодности изделия для использования.

При контроле по количественному признаку определяются конкретные числовые значения важнейших параметров изделий. Очевидно, при контроле некоторого числа однотипных изделий замеряемые (контролируемые) значения одних и тех же парамет­ров будут меняться. Причем эти изменения могут носить как си­стематический, так и случайный характер. При систематических изменениях контролируемых параметров можно определить при­чины их появления и путем воздействия на технологический про­цесс устранить такого рода отклонения. •

Дата добавления: 2015-05-26