Статистические методы анализа качества продукции на этапе контроля качества готовой продукции

Причинно-следственная диаграмма (диаграмма Ишикавы) 

Диаграмма типа 5М  рассматривает такие компоненты качества, как “человек”, “машина”, “материал”, “метод”, “контроль”, а  в диаграмме типа 6М к ним  добавляется компонент “среда”. Применительно к решаемой задаче квалиметрического анализа, 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 процесса выполнения операции; для компоненты “среда” - факторы, связанные с воздействием среды  на изделие и изделия на среду. 

Рис.2.1 Пример диаграммы  Ишикавы 

Контрольные листки 

Контрольные листки могут применяться как при  контроле по качественным, так и  при контроле по количественным признакам. 

Гистограммы 

Гистограммы - один из вариантов столбчатой диаграммы, отображающий зависимость частоты попадания параметров качества изделия или процесса в определенный интервал значений от этих значений. 

Гистограмма строится следующим образом: 

· Определяем наибольшее значение показателя качества. 

· Определяем наименьшее значение показателя качества. 

· Определяем диапазон гистограммы как разницу между  наибольшим и наименьшим значением. 

· Определяем число  интервалов гистограммы. 

· Определяем длину  интервала гистограммы. 

· Разбиваем диапазон гистограммы на интервалы. 

· Подсчитываем число  попаданий результатов в каждый интервал. 

· Определяем частоту  попаданий в интервал 

Строим столбчатую диаграмму 

Диаграммы разброса 
 
 

Рис.2.2 Диаграмма  разброса 

Диаграммы разброса представляют из себя графики вида, изображенного на рис.2., которые позволяют выявить корреляцию между двумя различными факторами. 

Взаимосвязи показателей  качества практически нет. 

Анализ Парето 

Анализ Парето получил  свое название по имени итальянского экономиста Вилфредо Парето, который  показал, большая часть капитала (80%) находится в руках незначительного  количества людей (20%). Парето разработал логарифмические математические модели, описывающие это неоднородное распределение, а математик М.О. Лоренц представил графические иллюстрации. 

Правило Парето - “универсальный”  принцип, который применим во множестве  ситуаций, и без сомнения - в решении  проблем качества. Анализ Парето ранжирует  отдельные области по значимости или важности и призывает выявить  и в первую очередь устранить  те причины, которые вызывают наибольшее количество проблем (несоответствий). 

Анализ Парето, как  правило, иллюстрируется диаграммой Парето (рис. 3), на которой 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 в накопленном (кумулятивном) процентном выражении. 

На диаграмме отчетливо  видна область принятия первоочередных мер, очерчивающая те причины, которые  вызывают наибольшее количество ошибок. Таким образом, в первую очередь, предупредительные мероприятия  должны быть направлены на решение  проблем именно этих проблем. 

Рис.2.3 Диаграмма  Парето 

Контрольные карты 

Контрольные карты - специальный вид диаграммы, впервые  предложенный В. Шухартом в 1925 г. Контрольные  карты имеют вид, представленный на рис.4. Они отображают характер изменения  показателя качества во времени. 

Общий вид контрольной  карты. Контрольные карты по количественным признакам - это, как правило, сдвоенные  карты, одна из которых изображает изменение  среднего значения процесса, а 2-я - разброса процесса. Разброс может вычисляться  или на основе размаха процесса R (разницы между наибольшим и наименьшим значением), или на основе среднеквадратического  отклонения процесса S. 

В настоящее время  обычно используются x- S карты, x - R карты  используются реже. 

Контрольные карты  по качественным признакам. Карта для  доли дефектных изделий (p - карта) 

Бланк контрольной  карты 

2.2 Технологии разработки  и анализа разработанных изделий  и процессов: 

По данным исследователей, около 80% всех дефектов, которые выявляются в процессе производства и использования  изделий, обусловлены недостаточным  качеством процессов разработки концепции изделия, конструирования  и подготовки его производства. По данным исследовательского отдела фирмы  Дженерал Моторс, США, при разработке и производстве изделия действует  правило десятикратных затрат - если на одной из стадий круга качества изделия допущена ошибка, которая  выявлена на следующей стадии, то для  ее исправления потребуется затратить  в 10 раз больше средств, чем если бы она была обнаружена вовремя. Если она была обнаружена через одну стадию - то уже в 100 раз больше, через  две стадии - в 1000 раз и т.д. Концепция  всеобщего менеджмента качества требует изменения подхода к  разработке новой продукции, поскольку  ставится вопрос не просто поддержания  определенного, пусть и достаточно высокого, уровня качества, а удовлетворенность  потребителя. 

Для того, чтобы снизить  затраты, учесть в большей степени  пожелания потребителей и сократить  сроки разработки и выхода на рынок  продукции, применяют специальные  технологии разработки и анализа  разработанных изделий и процессов: 

1. Функционально  - стоимостный анализ (ФСА) - технологию  анализа затрат на выполнение  изделием его функций; ФСА проводится  для существующих продуктов и  процессов с целью снижения  затрат, а также для разрабатываемых  продуктов с целью снижения  их себестоимости; 

2. FMEA - анализ (Failure Mode and Effects Analysis) - технологию анализа  возможности возникновения и  влияния дефектов на потребителя; FMEA проводится для разрабатываемых  продуктов и процессов с целью  снижения риска потребителя от  потенциальных дефектов. 

3. Функционально  - физический анализ (ФФА) - технология  анализа качества предлагаемых  проектировщиком технических решений,  принципов действия изделия и  его элементов; ФФА проводится  для разрабатываемых продуктов  и процессов. 

При внедрении систем качества по стандартам ИСО 9000 требуется, чтобы производитель внедрял  методы анализа проектных решений, причем такому анализу должны подвергаться как входные данные проекта, так  и выходные. Поэтому предприятия, создающие или развивающие системы  качества, обязательно применяют  либо типовые технологии анализа (ФСА, FMEA, ФФА), либо используют собственные  технологии с аналогичными возможностями. 

Функционально - стоимостной анализ (ФСА) 

ФСА начал активно  применяться в промышленности, начиная  с 60-х годов, прежде всего в США. Его использование позволило  снизить себестоимость многих видов  продукции без снижения ее качества и оптимизировать затраты на ее изготовление. ФСА остается, и по сей день, одним  из самых популярных видов анализа  изделий и процессов. ФСА является одним из методов функционального  анализа технических объектов и  систем, к этой же группе методов  относятся ФФА и FMEA. Все виды функционального  анализа основываются на понятии  функции технического объекта или  системы - проявлении свойств материального  объекта, заключающегося в его действии (воздействии или противодействии) по изменению состояния других материальных объектов. При проведении ФСА определяют функции элементов технического объекта или системы и проводят оценку затрат на реализацию этих функций  с тем, чтобы эти затраты, по возможности, снизить. Проведение ФСА включает следующие  основные этапы: 

1-й этап: этап последовательного  построения моделей объекта ФСА  (компонентной, структурной, функциональной); модели строят или в форме  графов, или в табличной (матричной)  форме; 

2-й этап: этап исследования  моделей и разработки предложений  по совершенствованию объекта  анализа. 

Эти же этапы характерны и для других методов функционального  анализа - ФФА и FMEA. Нужно отметить, что ФСА - анализ является мощным инструментом для создания техники и технологий, не только обеспечивающей удовлетворение запросов потребителя, но и сокращающей  затраты производителя. 

FMEA - анализ в настоящее  время является одной из стандартных  технологий анализа качества  изделий и процессов, поэтому  в процессе его развития выработаны  типовые формы представления  результатов анализа и типовые  правила его проведения. Этот  вид функционального анализа  используется как в комбинации  с ФСА или ФФА - анализом, так  и самостоятельно. Он позволяет  снизить затраты и уменьшить  риск возникновения дефектов. FMEA - анализ, в отличие от ФСА, не анализирует прямо экономические показатели, в том числе затраты на недостаточное качество, но он позволяет выявить именно те дефекты, которые обуславливают наибольший риск потребителя, определить их потенциальные причины и выработать корректировочные мероприятия по их исправлению еще до того, как эти дефекты проявятся и, таким образом, предупредить затраты на их исправление. 

Как правило, FMEA-анализ проводится не для существующей, а  для новой продукции или процесса. 

FMEA - анализ включает  два основных этапа: 

· этап построения компонентной, структурной, функциональной и потоковой  моделей объекта анализа; если FMEA-анализ проводится совместно с ФСА или  ФФА - анализом, то используются ранее  построенные модели; 

· этап исследования моделей, при котором определяются: 

Результаты анализа  заносятся в специальную таблицу. Выявленные "узкие места", - компоненты объекта, подвергаются изменениям, то есть разрабатываются корректировочные мероприятия. 

По результатам  анализа для разработанных корректировочных мероприятий составляется план их внедрения. Определяется: 

· в какой временной  последовательности следует внедрять эти мероприятия и сколько  времени проведение каждого мероприятия  потребует, через, сколько времени  после начала его проведения проявится  запланированный эффект; 

· кто будет отвечать за проведение каждого из этих мероприятий, и кто будет конкретным его  исполнителем; 

· где (в каком  структурном подразделении организации) они должны быть проведены; 

· из какого источника  будет производиться финансирование проведения мероприятия (статья бюджета  предприятия, другие источники). 

В настоящее время FMEA-анализ очень широко применяется  в промышленности Японии, США. Его  использование позволяет резко  сократить "детские болезни" при  внедрении разработок в производство. 

Функционально - физический анализ 

Этот вид функционального  анализа был создан в 70-е годы в результате работ, параллельно  проводившихся в Германии (работы профессора Колера) и в СССР (работы школы профессора Половинкина). Его  целью является анализ физических принципов  действия, технических и физических противоречий в технических объектах (ТО) для того, чтобы оценить качество принятых технических решений и  предложить новые технические решения. При этом широко используются методы: 

1.Эвристических приемов,  то есть обобщенных правил  изменения структуры и свойств  ТО, в настоящее время созданы  банки данных, как по межотраслевым  эвристическим приемам, так и  по частным, применяемым в отдельных  отраслях.