Задача статистического управления процессами — поддержание процессов на приемлемом и стабильном уровне, гарантируя соответствие продукции и услуг установленным требованиям. Главный статистический инструмент, используемый для этого, — контрольная карта. Метод контрольных карт помогает определить, действительно ли процесс достиг статистически управляемого состояния на правильно заданном уровне и остается в этом состоянии, а затем поддерживать управление и высокую степень однородности важнейших характеристик продукции или услуги посредством непрерывной записи информации о качестве продукции в процессе производства.
Любая продукция или услуга есть результат некоторого процесса. Все процессы и их результаты подвержены изменчивости - вариабельности. Поэтому при решении задач статистического управления процессами исходят из того, что в любых процессах, всегда имеют место изменения или вариации, проявляющиеся в отклонении от целевых значений параметров, характеризующих процесс.
Обычно большую часть времени производственные процессы статистически контролируемы. Но временами аномалии случаются и, если это сразу не обнаруживается, изготовитель сталкивается с ситуацией, когда сырье, энергия, труд, время затрачиваются на выпуск продукции, не соответствующей техническим условиям. Процесс находится в статистически управляемом состоянии до тех пор пока, особые причины вариаций не выведут его из этого состояния.
В таких случаях необходимо как можно быстрее идентифицировать конкретную причину неслучайной вариации и устранить ее с целью вернуть производственный процесс в статистически управляемое состояние. Для решения этой задачи используется хорошо разработанный механизм, базирующийся на применении контрольных карт Шухарта.
Основы теории статистического контроля качества были разработаны во второй половине 20-х годов доктором Уолтером А. Шухартом. В любом производственном процессе всегда имеют место вариации, проявляющиеся в отклонении от номинальных значений каких-то параметров, характеризующих этот процесс.
Теория контрольных карт различает два вида изменчивости:
1) Изменчивость из-за случайных (обычных) причин , обусловленная бесчисленным набором разнообразных причин, присутствующих постоянно, которые нелегко или невозможно выявить. Каждая из таких причин вызывает очень малую долю общей изменчивости, и ни одна из них не значима сама по себе. Тем не менее, сумма всех этих причин измерима и внутренне присуща процессу.
2) Изменчивость из-за неслучайных (особых) причин . Особые причины не присущи процессу внутренне и могут быть выявлены и устранены. К ним относят, к примеру, значительные изменения температуры окружающей среды, поломка инструмента, невыполнение отдельных технологических операций и т.д.
Карта Шухарта – это график значений определяемых характеристик подгрупп в зависимости от их номеров. Она имеет центральную линию ( CL ), соответствующую эталонному значению характеристики. При оценке того, находится ли процесс в статистическом управляемом состоянии, эталонным обычно является среднее арифметическое значение рассматриваемых данных.
Карта Шухарта имеет две статистические определяемые границы относительно центральной линии, которые называют верхней контрольной границей ( UCL ) и нижней контрольной границей ( LCL ).
Центральная линия соответствует эталонному значению контролируемой характеристики. При оценке того, находится ли процесс в статистически управляемом состоянии, эталонным служит среднее арифметическое рассматриваемых данных. При управлении процессом эталонным служит значение характеристики продукции, установленное в технических условиях, основанное на предыдущей информации о процессе, или намеченное целевое значение характеристики.
Контрольные границы (UCL , LCL) на картах Шухарта находятся на расстоянии 3σ от центральной линии, где σ – генеральное среднеквадратическое отклонение используемой характеристики процесса . Для получения оценки σ вычисляют выборочное стандартное отклонение или умножают выборочный размах на соответствующий коэффициент.
Границы ±3σ указывают, что около 99,7% полученных значений характеристики выборок попадут в эти пределы при условии, что процесс находится в статистически управляемом состоянии. Вероятность того, что нарушение границ в самом деле случайное событие, не вызванное особой причиной, считается столь малой, что при появлении точки вне границ следует предпринять определенные действия. В связи с этим, ±3σ контрольные границы иногда называются «границами действий».
Часто на контрольной карте проводят ещё границы на расстоянии ±2σ. Любое выборочное значение, попадающее за эти границы, служит предостережением о грозящей ситуации выхода процесса из состояния статистической управляемости. Эти границы иногда называют «предупреждающими».
При применении контрольных карт возможны ошибки первого и второго рода.
Ошибка первого рода возникает, когда процесс находится в статистически управляемом состоянии, а точка выходит за контрольные границы случайно. В результате неправильно решают, что процесс вышел из состояния статистической управляемости, и делают попытку найти и устранить несуществующую особую причину.
Ошибка второго рода возникает, когда рассматриваемый процесс статистически неуправляем, а точки случайно оказываются внутри контрольных границ. В этом случае неверно заключают, что процесс статистически управляем и упускают возможность предупредить увеличение количества выпускаемой несоответствующей продукции.
Карты Шухарта учитывает только ошибки первого рода. В общем случае непрактично делать полную оценку потерь от ошибки второго рода в конкретной ситуации, поэтому целесообразно использовать границы на расстоянии ±3σ и сосредоточивать основное внимание на улучшении качества самого процесса.
Состояние статистической управляемости подвергается сомнению, когда наносимое на контрольную карту значение выходит за любую из контрольных границ или серия значений демонстрирует необычные структуры. В этом случае крайне важно исследовать и обнаружить неслучайные (особые) причины вариаций. Как только особые причины найдены и исключены, процесс снова готов к продолжению работы. В случае если никакой особой причины не найдено, то считают, что произошла ошибка первого рода, и процесс находится в статистически управляемом состоянии.
Статья написана с использованием открытых данных сети "Интернет".
ПОНРАВИЛОСЬ СТАТЬЯ? ПОДПИСЫВАЙТЕСЬ, СТАВЬТЕ ЛАЙКИ, ПИШИТЕ КОММЕНТАРИИ.