Контрольные карты. Применение контрольных карт для статистического контроля производственного процесса

Контрольная карта – это разновидность графика, которая отражает динамику изменчивости процесса, т.е. изменение показателей качества во времени. Она строится для анализа качества, установления стабильности, управления и улучшения процесса.

Контрольная карта относится к действенным инструментам в работе и осуществляет диалог между исполнителем и процессом. Она показывает, как протекает процесс, его возможности, а также помогает выявить факторы, влияющие на изменение процесса.

Различные производственные факторы, подвержены определенным изменениям, которые, в свою очередь, вызывают рассеивание (разброс) показателей качества, влекут за собой изменчивость процесса (вариабельность).

Различают два вида изменчивости процесса. Первый вид - случайная вариабельность, обусловленная случайными причинами («обычные причины», или неизбежное рассеивание).

Второй вид вариабельности - реальные перемены в процессе (устранимое рассеивание). Такую перемену можно отнести к некоторым определяемым причинам, которые не присущи процессу и которые можно исключить.

Контрольные карты имеют цель:

1) Показать динамику проведения процесса;

2) Держать под контролем значение определенной характеристики;

3) Проверять стабильность процессов;

4) Немедленно принимать корректировочные меры;

5) Проверять эффективность принятых мер.

Постановка задачи: Вы являетесь инженером завода, производящего ракетные двигатели и отвечаете за точность отверстий, просверленных в лопатках двигателей. Необходимо провести статистический анализ процесса на основании результатов 100 измерений диаметров отверстий (Таблица 4).

Таблица 4 - Результаты измерений диаметров отверстий

№	D	№	D	№	D	№	D	№	D

Для проведения статистического анализа процесса будем использовать X- и R контрольные карты.

X-карта или карта средних применяется для отображения количественных характеристик процесса на основе выборочных средних. На X-картах также строятся контрольные границы, позволяющие определить, когда средние выходят за допустимый уровень.

R карта или карта размахов предназначена для контроля изменчивости процесса. Мерой изменчивости является выборочный размах, т.е. разность между максимальным и минимальным значением выборки.

Создадим в системе Statistica электронную таблицу с исходными данными (Рисунок 49).

Рисунок 49 – Фрагмент исходных данных

Для визуализации данных построим диаграмму рассеяния (Graphs®2D Graphs®Scatterplots… (Рисунок 15)).

В диалоговом окне создания диаграммы рассеяния (Рисунок 16) на закладке Advanced указать переменные по которым будет построена диаграмма рассеяния. В качестве параметра «Graph type» выбрать «Regular», а в качестве «Fit» выбрать «Off».

В результате система построит диаграмму рассеяние результатов измерений (Рисунок 50). На диаграмме наблюдается значительный разброс наблюдений относительно выборочного среднего.

Рисунок 50 - Диаграмма рассеяния результатов измерений

Запустим модуль работы с контрольными картами. Как и все статистические модули его можно запустить из меню «Statistics». Далее в выпадающем меню выбрать раздел «Industrial Statistics & Six sigma» и в нем выбрать модуль «Quality Control Charts» (Рисунок 51).

Рисунок 51 - Вызов модуля работы с контрольными картами

В появившемся диалоговом окне выбора типа контрольных карт (Рисунок 52) на закладке «Variables» выбрать карту «X-bar & R chart for variables» (контрольная карта средних и размаха для непрерывных переменных), а на закладке «Real time» выбрать «Auto-update all graphs, charts…» и нажать кнопку «OK».

Рисунок 52 - Выбор типа контрольной карты

В следующем диалоговом окне (Рисунок 53) необходимо задать исходные данные и параметры для построения контрольной карты. В качестве переменной с измерениями (Measurements (observation)) задать «D». Проведем группировку наблюдений по выборкам объема 5. Для этого в поле «Constant sample size» (объем выборок) введем число 5.

Рисунок 53 - Задание исходных данных и параметров для построения контрольных карт

После нажатия кнопки «OK» на экране появится график содержащий X- и R карты (Рисунок 54). На графике приведены значения верхнего контрольного предела (ВКП), центральной линии (выборочного среднего) и нижнего контрольного предела (НКП) для каждой карты.

Красным цветом выделены подгруппы измерений, которые выходят за контрольные пределы: 4 подгруппы для X-карты и одна подгруппа для R карты. Система позволяет точно определить эти подгруппы. Для этого нажать кнопку распложенную в левом нижнем углу окна.

Рисунок 54 - X- и R контрольные карты

Рисунок 55 - Окно выбора отображаемых графиков и данных

В появившемся окне выбора отображаемых графиков и данных (Рисунок 55) на закладке «Charts» нажать кнопку «Descriptives» (описательные статистики). На экране появятся таблицы отчетов по подгруппам измерений для X- и R карты. Для переключения между отчетами использовать комбинацию клавиш CTRL+F6. В них красным цветом выделены подгруппы, не попавшие в интервал между контрольными пределами. Для X-карты это подгруппы 6, 8, 11 и 19, а для R карты – подгруппа 9.

Рисунок 56 - Отчеты по группам измерений для X карты

Это свидетельствует о том, что существуют неслучайные причины изменчивости в производственном процессе, т.е. имеются факторы, воздействующие на качество продукции, которые должны быть выявлены и скорректированы.

Сигнал о необходимости поиска неслучайных причин разладки процесса в момент выхода точки за контрольные пределы дает возможность для своевременного выявления этих причин. Действия по устранению этих причин могут состоять не только в устранении текущих неполадок, но и в предупреждении их появления в будущем.

Далее предположим что причины потери качества были обнаружены и устранены.

После этого контрольные были карты скорректированы, из них были удалены подгруппы неудовлетворительного качества.

Для удаления этих подгрупп из расчета нажмем кнопку распложенную в левом нижнем углу окна. В появившемся диалоговом окне (Рисунок 57) на закладке «Brushing» выбрать «All out-of-control samples» (все выборки с выбросами) и поставить галочку напротив «Exclude from computation» (исключить из расчета), при этом появится диалоговое в окно (Рисунок 58) в котором указать переменную в которую будут сохранены коды исключаемых выборок.

После нажатия кнопки «Update» система перестроит графики (Рисунок 59).

Теперь все результаты измерений находятся в пределах контрольных границ. Это говорит о том, что процесс находится в статистически управляемом состоянии и вариабельность вызывается только случайными причинами.

Рисунок 57 - Окно выбора отображаемых графиков и данных

Рисунок 58 - Выбор переменной для сохранения кодов исключаемых из расчеты выборок

Рисунок 59 - X- и R карты с исключенными измерениями

Дата добавления: 2014-11-29