Учебник по промышленной статистике
Учебник по контролю качества
Рассматриваемые факты
Ручка реостата, изготовленная из пластмассы с помощью формы, имеет металлическую вставку, приобретаемую у поставщика. Собранное из этих двух деталей изделие должно иметь строго определенный размер. Эта величина, которая зависит как от металлической вставки, так и от формовочной операции, задается техническим отделом в пределах 0.140 ± 0.003 дюйма. Многие отформованные ручки при прохождении 100% контроля датчиками по принципу “годен – не годен” отбраковываются при обнаружении выхода за заданный допуск.
Был спроектирован и создан специальный прибор, позволяющий проводить быстрое измерение фактического значения этой величины. С помощью этого прибора измеряются пять произведенных ручек в течение часа. Таблица 1 содержит эти размеры, полученные за первые два дня работы прибора (Вы можете скачать файл данных в формате STATISTICA здесь).
Таблица 1Таблица 1
| Номер выборки | Измерение каждой детали (по пять деталей в час) |
Среднее |
Размах |
||||
| 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 |
140 138 139 143 142 136 142 143 141 142 137 137 142 137 144 140 137 137 142 136 142 139 140 134 138 140 145 |
143 143 133 141 142 144 147 137 142 137 147 146 142 145 142 132 137 142 142 142 144 146 145 147 145 145 145 |
137 143 147 137 145 143 137 145 147 145 142 142 139 144 143 144 142 142 143 140 140 143 142 143 141 143 137 |
134 145 148 138 135 136 142 137 140 140 137 142 141 137 135 145 143 145 140 139 138 140 139 141 137 144 138 |
135 146 139 140 136 137 138 138 140 132 135 140 142 140 144 141 141 143 135 137 143 139 137 142 141 138 140 |
137.8 143.0 141.2 139.8 140.0 139.2 141.2 140.0 142.0 139.2 139.6 141.4 141.2 140.6 141.6 140.4 140.0 141.8 140.4 138.8 141.4 141.4 140.6 141.4 140.4 142.0 141.0 |
9 8 15 6 10 8 10 8 7 13 12 9 3 8 9 13 6 8 8 6 6 7 8 13 8 7 8 |
| Всего | 3797.4 | 233 |
Таблица 1. Измерения расстояний
от задней части ручки реостата до отверстия под штифт
(Указаны значения в 0.001 дюйма)
Проведение анализа фактов
с помощью методики контрольных карт На Рисунках 2 и 3 показаны контрольные карты
Если мы подсчитаем все точки, лежащие вне доверительных пределов на Рисунке 1, мы обнаружим, что 42 из 135 ручек не удовлетворяют заданным спецификациям для размеров. Уровень несоответствия весьма высок и равен примерно 31%.
В то же время очевидно, что все точки на
UCL
UCL
UCLR (верхний контрольный предел для размахов) = 18.2
UCLR (нижний контрольный предел для размахов) = 0
Рисунок 1. Исходные измерения
Рисунок 2.
Рисунок 3.
Этот процесс, очевидно, удовлетворяет статистическому контролю, несмотря на то, что он имеет диапазон отклонений, который неудовлетворителен с точки зрения заданного допуска ± 0.003 дюйма. Не было обнаружено неслучайных причин изменчивости. Отклонения от часа к часу являются случайными отклонениями; они не могут быть уменьшены путем отыскания изменений, которые происходят от часа к часу. В такой ситуации улучшения не могут быть достигнуты путем оказания давления со стороны дирекции завода на инспектора цеха или путем оказания давления инспектором на оператора машины.
Действия в связи с анализом контрольных карт Когда инженер по контролю качества на данном заводе изучил ситуацию, обнаружилось, что хотя часть разброса значений данной величины объяснялась изменчивостью формовочной операции, более важным фактором являлась изменчивость металлических вставок, полученных от стороннего поставщика. Поскольку эта деталь является существенной для важного контракта, и количество доступных поставщиков ограничено, ничего не может быть сделано непосредственно с металлической вставкой.
Оставались только две альтернативы: продолжать исключать многие детали при 100% контроле либо расширить границы допуска. Инженер по контролю качества сделал запрос в технический отдел о пересмотре границ допуска. Этот пересмотр показал, что заданный допуск ± 0.003 дюйма был более узок, чем требовалось для удовлетворительного функционирования ручки реостата как составной части. Проверка ручек с различными значениями этой величины и экспертиза качества подгонки деталей показали возможность изменения границ допуска:
+ 0.010
- 0.015
Таблица 1 и Рисунок 1 позволяют сделать вывод, что при этих пересмотренных границах допуска все детали в 27 выборках по пять деталей были бы приняты. С изменением допуска и установлением факта удовлетворения процесса статистическому контролю становится возможным использование контрольных карт взамен 100% контроля данной величины.
Последующая работа с поставщиком привела к уменьшению изменчивости металлической вставки. Позже неслучайные причины изменчивости развились в процессе пластиковой формовки; это было немедленно выявлено с помощью контрольных карт и исправлено. Затем было выяснено, что можно без существенных потерь уменьшить число измеряемых деталей с 5 каждый час до пяти каждые 4 часа; впоследствии стало достаточно только пяти измерений каждые 8 часов.
Эта пластиковая формовочная операция была продолжена прерывающимися интервалами по 2 или 3 дня, разделенными несколькими неделями. Техника контрольных карт оказалась весьма полезной при контроле процесса для такого типа операции.
Некоторые комментарии к примеру В этом примере представлена ситуация, противоположная описанной в предыдущем примере и дана дальнейшая иллюстрация применений контрольных карт для переменных:
- В этом примере инженер по контролю качества использовал контрольные карты как естественное средство для диагностики нарушений производственного процесса. В ситуации, когда контрольные карты не используются, и наблюдается 31%-й уровень несоответствия продукции заданным спецификациям, руководство, зачастую необоснованно резко, повышает требования к качеству работы службы производственного надзора. Использование контрольных карт позволяет более гибким образом строить управленческие стратегии в отношении нарушений качества, потому что они дают инспекторам по надзору ключ к выявлению повседневных нарушений производственного процесса. Однако в этом случае первым сообщением контрольной карты для руководства будет то, что не надо делать. Карта говорит: “Не оказывайте давления на службу надзора”, а также “Не ищите причин ежечасной или ежедневной изменчивости”. В этой ситуации существуют три альтернативы: (a) произвести коренные изменения процесса, (b) изменить спецификации или (c) смириться с необходимостью продолжать отбор изделий, удовлетворяющих техническим условиям, с помощью 100%-го контроля. В этом случае границы допуска задаются произвольно без учета необходимости приведения их в соответствие. Следовательно, наиболее уместным является пересмотр спецификаций.
- В ситуации, описанной в данном примере, программа статистического контроля качества была введена в эксплуатацию. Это входило в обязанности инженера по контролю качества, который отчитывался непосредственно перед управляющим. Весьма выгодной является такая организационная структура, в которой существуют специальные отделы, занимающиеся обработкой информации, полученной при анализе контрольных карт, а также принятием соответствующих решений.
- Сопоставление этого примера с предыдущим подчеркивает тот факт, что статистический контроль является выражением, которое описывает скорее характер изменчивости процесса, чем его способность отвечать заданным спецификациям. В предыдущем примере 25% выборок показывали выход из-под контроля (выборки 9, 10, 12, 13 и 18), тогда как только 1% исследуемой продукции не удовлетворяет заданным спецификациям (одна деталь в 8-й выборке). В этом примере, несмотря на то, что все выборки находятся под контролем, 31% продукции не отвечает заданным требованиям.
- В предыдущем примере было отмечено, что указание границ допуска на карте средних (-карте) является заблуждением. Данный пример подтверждает это. Несмотря на то, что большое количество ручек реостата имеют размер, больший 0.143 или меньший 0.137 дюйма, ни одно среднее по выборке не лежит вне этих границ допуска. Всякий, кто будет проводить сравнение изображенных значенийи границ допуска, может прийти к неверному выводу, что все рассматриваемые изделия отвечают спецификациям 0.140 ± 0.003 дюйма.
