Графические методы анализа качества

Для анализа численных данных используются различные виды, формы графического изображения: графики, диаграммы, гистограммы и т.п. Рассмотрим их более подробно.

1) Графики дают наглядную картину того, что происходит в процессе или системе в течение некоторого времени. Нанося на график значения выхода процесса через равные промежутки времени, мы получаем простую картину, показывающую, остается ли процесс стабильным, каково значение среднего арифметического, или среднего квадратического, и отклонение от него.

Выходами могут положительные или желательные результаты процесса, например, число: произведенных изделий; ответов на телефонные звонки потребителей и т.п.

Но выходы могут представлять собой и отрицательные или нежелательные результаты процесса, например: число (или процент) ошибок; число опоздавших поездов; число дефектных деталей и т.п.

При получении положительных результатов задачей комплексного управления качеством является совершенствование процесса с тем, чтобы процесс был более стабильным и предсказуемым.

Данные для построения графиков часто получают с помощью контрольной карты (ее автором является У.Шухарт), которая представляет собой специальный вид диаграммы, которые отображают характер изменения показателя качества во времени. Количество видов контрольных карт исчисляется сотнями, и в принципе для каждой конкретной цели может быть разработана своя карта. Но принцип их оформления остается неизменным.

Так, в основе метода построения контрольных карт лежит представление о вариабельности рассматриваемого процесса, т.е. наличия различных отклонений (разбросов) от заданных параметров во времени. Разброс данных может носить объективный и субъективный характер. В последнем случае, когда результат процесса зависит напрямую от действий людей, вмешательство в него и желательно, и необходимо. Более того, такое вмешательство приведет к требуемым результатам наиболее дешевым и быстрым способом. Такой механизм, основанный на диагностическом анализе с помощью контрольных карт Шухарта, существенно снижает риски принятия неэффективных управленческих решений. Общий вид контрольной карты представлен на рис. 8.1.

Рис. 8.1. Общий вид контрольной карты

Существует два вида контрольных карт – по качественным и количественным признакам.

Контрольные карты по количественным признакам – это, как правило, сдвоенные карты, одна из которых изображает изменение среднего значения процесса, а другая – разброса процесса. Разброс может вычисляться на основе размаха процесса R (разницы между наибольшим и наименьшим значением) или на основе среднеквадратического отклонения процесса σ.

В настоящее время обычно используются х – σ карты; х – R используются реже.

Контрольные карты по качественным признакам (рис. 8.2) включают следующие виды:

· Карта для доли дефектных изделий ( р - карта ).

В р-карте подсчитывается доля дефектных изделий в выборке. Она применяется, когда объем выборки переменны;

· Карта для числа дефектных изделий (nр - карта).

В nр – карте подсчитывается число дефектных изделий в выборке. Она применяется, когда объем выборки постоянный.

· Карта для числа дефектов в выборке (с - карта).

В с - карте подсчитывается число дефектов в выборке.

· Карта для числа дефектов на одно изделие (u – карта).

В u – карте подсчитывается число дефектов на одно изделие в выборке.

Х - карта

R - карта

Рис. 8.2. Пример бланков контрольных карт по качественным признакам.

2) Диаграмма – графическое изображение, наглядно показывающее соотношение каких-либо величин.

Как известно, в 60-х годах прошлого века Союз японских ученых и инженеров указал набор инструментов контроля качества и большинство, из которых представляют разного вида диаграммы.

В частности, к ним относятся: диаграмма сродства; диаграмма (график) связей; древовидная диаграмма (дерево решений); матричная диаграмма или таблица качества; стрелочная диаграмма; диаграмма процесса осуществления программы, диаграмма дискретных данных или разброса; столбиковая диаграмма; гистограмма и полигон и т.д. Рассмотрим некоторые из них более подробно.

Диаграмма сродства инструмент, позволяющий выявить основные нарушения процесса путем объединения родственных устных данных.

Принципы создания диаграммы сродства и определения основных нарушений процесса с целью принятия мер по их устранению приведены на рис. 8.3.

Рис. 8.3. Принцип построения диаграммы сродства

На рисунке диаграммы сродства группируются родственные данные вместе с направлением различных уровней.

Эта диаграмма является творческим средством организации больших количеств устных данных: идеи, пожелания потребителей, или мнения групп, участвующих в обсуждаемой проблеме по принцип сродства различных данных. В целом, такая диаграмма иллюстрирует скорее ассоциации, чем логические связи.

Диаграмма связей – инструмент, позволяющий выявить логические связи между основной идеей, проблемой или различными данными.

Задачей этого инструмента управления является установление соответствующих связей между различными факторами и процессами.

Стрелочная диаграмма – диаграмма, отражающая последовательность действий и решений, необходимых для получения требуемого результата. Она представляет собой диаграмму хода проведения работ, процессов, их этапы во времени.

Диаграмма процесса осуществления программы – инструмент для оценки сроков и целесообразности проведения работ по выполнению программы в соответствии со стрелочной диаграммой с целью их корректировки в ходе выполнения. Она представляет собой диаграмму, отражающую последовательность действий и решений, необходимых для получения требуемого результата.

Древовидная диаграмма, или системная программа – инструмент, обеспечивающий систематический путь разрешения существенной проблемы, центральной идеи или удовлетворения нужд потребителей, представленных на различных уровнях. Эта диаграмма строится в виде многоступенчатой древовидной структуры, элементами которой являются средства и способы решения проблемы.

Диаграммы разброса или дискретных данных представляют собой графики, которые позволяют выявить корреляцию между двумя различными факторами. Она показывает следующие варианты зависимостей через конфигурацию разброса данных.

а) нет взаимозависимости показателей, когда не прослеживается никакой системы расположения точек на графике;

б) имеется обратная зависимость показателей (например, между ценой товара и объемом спроса на него), когда поле точек на графике образуют примерно отрицательную или падающую кривую.

в) имеется прямая взаимозависимость показателей (например, между ценой товара и объемом предложения этого товара), когда поле точек на графике образуют примерно положительную кривую.

Матричная диаграмма – это инструмент для обработки большого количества числовых данных, полученных при построении матрицы приоритетов, с целью выявления приоритетных данных.

Гистограмма и полигон как вид диаграммы. Это наиболее распространенные графики, к которым прибегают при анализе распределения случайной величины.

а) Гистограмма – инструмент, позволяющий зрительно оценить распределения статистических данных (рис.8.5.)

Гистограмма распределения строится для интервального изменения значений параметра. Для этого на интервалах, отложенных на оси абсцисс, строят прямоугольники (столбики), высоты которых пропорциональны частотам интервалов, а основания столбиков составят выделенные нами интервалы. Такой график отличается от столбиковой диаграммы (рис. 8.4) тем, что столбики на нем стоят вплотную. Это свидетельствует о непрерывном характере данных, тогда как при дискретном характере ряда распределения столбики расположены отдельно друг от друга. Если теперь убрать вертикальные линии, разделяющие интервалы, то такой график будет называться гистограммой. Этапы ее построения изображены на рис. 8.4. и 8.5.

Полигон, как правило, применяют для отображения дискретных изменений случайной величины, но они могут использоваться и при непрерывных (интервальных) изменениях. В этом случае ординаты, пропорциональные частотам интервалов, восстанавливаются перпендикулярно оси абсцисс в точках, соответствующих серединам данных интервалов.

Вершины ординат соединяются прямыми линиями. Для замыкания кривой крайние ординаты соединяются с близлежащей серединой интервала, в которой частота равна нулю.

На практике название полигон применяется редко, а этот вид графика называется просто кривой. Именно кривая и является наиболее распространенным видом графической интерпретации непрерывных значений ряда распределения.

Рис. 8.4. Столбиковая диаграмма Рис. 8.5. Гистограмма

Гистограмма площадей. Бывают случаи, когда в графике, иллюстрирующем ряд распределений с непрерывными значениями, важны не только контуры ломаной линии, но и вся площадь поверхности, ограниченная этой ломанной. Это те случаи, когда произведение длины интервала на его частоту имеет самостоятельный экономический смысл. Такой график называется гистограммой площадей.

Круговая диаграмма позволяет иллюстрировать данные, составляющие части целого. Она представляет собой круг, поделенный на секторы, соответствующие представленным частям целого, при этом общая площадь круга представляет собой целое, а площади каждого сектора – долю каждой из составляющих в этом целом.

Диаграмма Парето. Она применяется при анализе Парето и получила свое название по имени итальянского экономиста Вилфредо Парето. В этой диаграмме по оси абсцисс отложены причины возникновения проблем качества в порядке убывания вызванных ими проблем, а по оси ординат – в количественном выражении сами проблемы, причем как в численном, так и накопленном (кумулятивном) процентном выражении. Таким образом, создается возможность распределить усилия для разрешения возникающих проблем и выявить основные причины, с которых нужно начинать действовать.

Различают два вида диаграмм Парето.

Рис. 8.6. Диаграмма Парето для анализа брака кровельных листов

1. Диаграмма Парето по результатам деятельности. Эта диаграмма предназначена для выявления главной проблемы и отражает следующие нежелательные результаты деятельности:

- качество: дефекты, поломки, ошибки, рекламации, ремонты, возвраты продукции;

- себестоимость: объем потерь, затраты;

- сроки поставки: нехватка запасов, ошибки в составлении отчетов, срыв сроков поставок;

- безопасность: несчастные случаи, трагические ошибки, аварии.

2. Диаграмма Парето по причинам.

Эта диаграмма отражает причины проблем, возникающих в ходе производства, и используется для выявления главной из них:

- исполнитель работы: смена, бригада, возраст, опыт работы, квалификация, индивидуальные характеристики;

- оборудование: станки, агрегаты, инструменты, оснастка, организация использования, модели, штампы;

- сырье: изготовитель, вид сырья, завод-поставщик, партия;

- метод работы: условия производства; заказы-наряды, приемы работы, последовательность операций;

- измерения: точность, стабильность, повторяемость, тип прибора и т.п.

Диаграмма Парето используется и в противоположном случае, когда положительный опыт отдельных цехов или подразделений хотят внедрить на всем предприятии и с помощью данной диаграммы выявляют основные причины успехов и широко пропагандируют эффективные методы работы.

И все-таки, диаграмму Парето чаще всего используют для поиска основных причин низкого качества продукции. Общий вид диаграммы Парето дан на рис. 8.6.

Так, составляющими брака кровельных листов могут быть: 1. Боковые трещины. 2. Шелушение краски. 3. Коробление. 4. Винтообразность. 5. Боковой изгиб и т.п. причины.

Причинно-следственная диаграмма Ишикавы. (См. рис. 7.2)Диаграмма описывает такие компоненты качества, как «человек», «машина», «материал», «метод», «контроль», «среда». Применительно к решаемой задаче, для компоненты «человек» необходимо определить факторы, связанные с удобством и безопасностью выполнения операций; для компоненты «машина» - взаимоотношения элементов конструкции анализируемого изделия между собой, связанные с выполнением данной операции; для компоненты «метод» - факторы, связанные с производительностью и точностью выполняемой операции; для компоненты «материал» - факторы, связанные с отсутствием изменений свойств материалов изделия в процессе выполнения данной операции; для компоненты «контроль» - факторы, связанные с достоверным распознаванием ошибки выполнения операции; для компоненты «среда» - факторы, связанные с воздействием среды на изделие и изделия на среду.

Дата добавления: 2014-01-15