Семь инструментов контроля качества. Семь новейших инструментов контроля качества

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ УКРАИНЫ

ДОНЕЦКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

Кафедра «Управление качеством»

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА

На тему «Семь инструментов контроля качества»

г. Донецк

Введение

В современном мире чрезвычайно важное значение приобретает проблема качества продукции. От ее успешного решения в значительной степени зависит благополучие любой фирмы, любого поставщика. Продукция более высокого качества существенно повышает шансы поставщика в конкурентной борьбе за рынки сбыта и, самое важное, лучше удовлетворяет потребности потребителей. Качество продукции - это важнейший показатель конкурентоспособности предприятия.

Качество продукции закладывается в процессе научных исследований, конструкторских и технологических разработок, обеспечивается хорошей организацией производства и, наконец, оно поддерживается в процессе эксплуатации или потребления. На всех этих этапах важно осуществлять своевременный контроль и получать достоверную оценку качества продукции.

Для уменьшения затрат и достижения уровня качества, удовлетворяющего потребителя нужны методы, направленные не на устранение дефектов (несоответствий) готовой продукции, а на предупреждение причин их появления в процессе производства.

Годами упорного труда специалисты выделяли из мирового опыта по крупицам такие приемы и подходы, которые можно понять и эффективно использовать без специальной подготовки, причем делалось это так, чтобы обеспечить реальные достижения при решении подавляющего большинства проблем, возникающих в реальном производстве.

В итоге была выработана система практических методов, рассчитанных на массовое применение. Это так называемые семь простых методов (инструментов), которые и будут рассмотрены в данном реферативном обзоре.

1. Метод "Семь основных инструментов контроля качества”

Качество продукции - совокупность свойств продукции, обусловливающих ее пригодность удовлетворять определенные потребности в соответствии с назначением. Качество продукции или услуг является одним из важнейших факторов успешной деятельности любой организации или предприятия.

Один из базовых принципов управления качеством состоит в принятии решений на основе фактов. Наиболее полно это решается методом моделирования процессов, как производственных, так и управленческих инструментами математической статистики. Однако, современные статистические методы довольно сложны для восприятия и широкого практического использования без углубленной математической подготовки всех участников процесса. К 1979 году Союз японских ученых и инженеров (JUSE) собрал воедино семь достаточно простых в использовании наглядных методов анализа процессов. При всей своей простоте они сохраняют связь со статистикой и дают профессионалам возможность пользоваться их результатами, а при необходимости - совершенствовать их.

Цель метода “Семь основных инструментов контроля качества” заключается в выявлении проблем, подлежащих первоочередному решению, на основе контроля действующего процесса, сбора, обработки и анализа полученных фактов (статистического материала) для последующего улучшения качества процесса.

Суть метода - контроль качества (сравнение запланированного показателя качества с действительным его значением) - это одна из основных функций в процессе управления качеством, а сбор, обработка и анализ фактов - важнейший этап этого процесса.

Из множества статистических методов для широкого применения выбраны только семь, которые понятны и могут легко применяться специалистами различного профиля. Они позволяют вовремя выявить и отобразить проблемы, установить основные факторы, с которых нужно начинать действовать, и распределить усилия с целью эффективного разрешения этих проблем.

Ожидаемый результат - решение до 95% всех проблем, возникающих на производстве.

Семь основных инструментов контроля качества

Семь основных инструментов контроля качества - набор инструментов, позволяющих облегчить задачу контроля протекающих процессов и предоставить различного рода факты для анализа, корректировки и улучшения качества процессов.

1. Контрольный листок - инструмент для сбора данных и их автоматического упорядочения для облегчения дальнейшего использования собранной информации.

2. Гистограмма - инструмент, позволяющий зрительно оценить распределение статистических данных, сгруппированных по частоте попадания данных в определенный (заранее заданный) интервал.

3. Диаграмма Парето - инструмент, позволяющий объективно представить и выявить основные факторы, влияющие на исследуемую проблему, и распределить усилия для ее эффективного разрешения.

4. Метод стратификации (расслаивания данных) - инструмент, позволяющий произвести разделение данных на подгруппы по определенному признаку.

5. Диаграмма разброса (рассеивания) - инструмент, позволяющий определить вид и тесноту связи между парами соответствующих переменных.

6. Диаграмма Исикавы (причинно-следственная диаграмма) - инструмент, который позволяет выявить наиболее существенные факторы (причины), влияющие на конечный результат (следствие).

7. Контрольная карта - инструмент, позволяющий отслеживать ход протекания процесса и воздействовать на него (с помощью соответствующей обратной связи), предупреждая его отклонения от предъявленных к процессу требований.

Рассмотрим содержание этих методов и возможности их применения.

2. Семь основных инструментов контроля качества

2.1 Контрольный лист

Контрольные листы (или сбор данных) – специальные бланки для сбора данных. Они облегчают процесс сбора, способствуют точности сбора данных и автоматически приводят к некоторым выводам, что очень удобно для быстрого анализа. Результаты легко преобразуются в гистограмму или диаграмму Парето. Контрольные листки могут применяться как при контроле по качественным, так и при контроле по количественным признакам. Форма контрольного листа может быть разной, в зависимости от его назначения (рис. 1).

Рис. 1 - Примеры контрольного листка

2.2 Гистограмма

Гистограмма – вид столбцовой диаграммы. Служит для обобщения цифровых данных. Может быть использована как средство графического отображения данных контрольного листа. Характер распределения полученных данных может обнаружить суть проблемы. Предназначена для коммуникации непосредственно с людьми, управляющими процессом. Гистограмма отображает зависимость частоты попадания параметров качества изделия или процесса в определенный интервал значений от этих значений.

Гистограмма строится следующим образом (рис. 2):

1. Определяем наибольшее значение показателя качества.

2. Определяем наименьшее значение показателя качества.

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

4. Определяем число интервалов гистограммы. Часто можно пользоваться приближенной формулой:(число интервалов) = Ц (число значений показателей качества)Например, если число показателей = 50, число интервалов гистограммы = 7.

5. Определяем длину интервала гистограммы = (диапазон гистограммы) / (число интервалов).

6. Разбиваем диапазон гистограммы на интервалы.

7. Подсчитываем число попаданий результатов в каждый интервал.

8. Определяем частоту попаданий в интервал = (число попаданий)/(общее число показателей качества)

9. Строим столбчатую диаграмму.

Рис. 2 - Гистограмма потребления топлива для 100 автомобилей

2.3 Диаграмма 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.Оа. Лоренц представил графические иллюстрации.

Правило Парето - "универсальный" принцип, который применим во множестве ситуаций, и без сомнения - в решении проблем качества. Джозеф Джуран отметил "универсальное" применение принципа Парето к любой группе причин, вызывающих то или иное последствие, причем большая часть последствий вызвана малым количеством причин. 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 , 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. 3).

Рис. 3 - Диаграмма Парето

2.4 Метод стратификации

В основном, стратификация - процесс сортировки данных согласно некоторым критериям или переменным, результаты которого часто показываются в виде диаграмм и графиков

Мы можем классифицировать массив данных в различные группы (или категории) с общими характеристиками, называемыми переменной стратификации. Важно установить, которые переменные будут использоваться для сортировки.

ВВЕДЕНИЕ 4

1.1. Контрольный листок 5

1.2. Гистограмма 6

1.3. Метод стратификации (группировки, расслоения)

статистических данных.11

1.4. Причинно-следственная диаграмма Исикавы.13

1.5. Диаграмма Парето.17

1.6. Диаграмма разброса (рассеивания) .22

1.7. Контрольные карты.25

2. НОВЫЕ И НОВЕЙШИЕ ИНСТРУМЕНТЫ

УПРАВЛЕНИЯ КАЧЕСТВОМ .31

2.1. Восемь новых инструментов управления качеством.31

2.2. Новейшие инструменты управления качеством.36

3. ЭКОНОМИКА КАЧЕСТВА .42

3.1. Показатели, определяющие качество продукции.42

3.2. Оптимальный уровень качества.45

3.3. Экономический эффект от внедрения новой

техники и организационно-технических мероприятий,

направленных на повышение качества продукции.48

3.4. Затраты на качество.53

4. ПРОГРАММА СЕМИНАРСКИХ ЗАНЯТИЙ .58

4.1. Основополагающие понятия в области качества………..58

4.2. Стандарты на системы менеджмента качества.
Концепция Всеобщего Управления Качеством (TQM). Процессный подход……………………………………….58

4.3. Зарубежный опыт управления качеством……………….59

4.4. Управление качеством в строительстве (в условиях
саморегулирования)……………………………………….60

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК .62

Введение

Основной проблемой обеспечения национальной экономической безопасности России является качество и конкурентоспособность продукции. Особую значимость эта проблема приобретает в условиях кризиса, сопровождающегося утратой позиций на внутреннем и внешнем рынках. Исторический опыт США, Японии и ряда европейских стран показывает, что обеспечение прогресса в области применения эффективных систем менеджмента качества (по ISO 9000) помогает успешно преодолевать последствия кризиса и занимать, как и раньше, прочные позиции по многим видам товаров на мировом рынке.

В разных странах было разработано много статистических методов анализа и контроля качества. В 1960-х годах японские ученые отобрали из всего множества семь методов, получивших всемирную известность как «Семь простых инструментов контроля качества». Эти инструменты построены на использовании приёмов математической статистики, но при этом доступны для понимания всем участникам процесса производства и применяются практически на всех этапах жизненного цикла продукции.

При создании нового продукта возникают, в основном, проблемы в области управления процессами, системами, коллективами. Для их решения необходимо использовать результаты операционного анализа, теории оптимизации, психологии и др., для чего японским союзом учёных и специалистов по качеству (1979 г.) были собраны и предложены семь новых инструментов контроля качества.

Настоящий практикум помогает будущим экономистам-менеджерам получить практические навыки использования простых и новых инструментов контроля и управления качеством, а также в оценке затрат на качество и эффективности систем менеджмента качества в строительстве. Эти навыки необходимы будущим специалистам при разработке и внедрении СМК, планировании и организации работ по качеству, распределении ресурсов, успешной реализации мероприятий по совершенствованию деятельности организации.

1. СЕМЬ ПРОСТЫХ (СТАРЫХ) ИНСТРУМЕНТОВ КОНТРОЛЯ И УПРАВЛЕНИЯ КАЧЕСТВОМ

Среди статистических методов и инструментов управления и контроля качества, наибольшее распространение получили семь методов, выделенных в начале 50-х гг. японскими специалистами под руководством К. Исикавы. С их помощью, по свидетельству самого К. Исикавы, мо­жет решаться до 95 % всех проблем, находящихся в поле зрения производ­ственников .

1.1. Контрольный листок

Контрольный листок – это форма для систематического сбора данных и ав­томатического их упорядочения с целью облегчения дальнейшего использования собранной информации .

Контрольный листок представляет собой бумажный бланк, на котором заранее напечатаны названия и диапазоны контролируемых показателей, с тем, чтобы можно было легко и точно записать данные измерений и упорядочить их для дальнейшего использования. Анализ данных контрольного листка позволяет ответить на вопрос «Как часто встречаются изучаемые события?». С него начинается превращение мнений и предположений в факты.

Построение контрольного листка включает в себя определенные шаги, предусматривающие необходимость :

1) установить, какое событие будет наблюдаться;

2) договориться о периоде, в течение которого будут собираться данные (час, день);

3) построить форму, которая будет ясной и легкой для заполнения;

4) собирать данные постоянно и честно, не искажая информацию.

Форма контрольного листка разрабатывается в соответствии с конкретной ситуацией. В любом случае в нём указываются: объект изучения; таблица регистрации данных контролируемого параметра; место контроля (цех, участок); должность
и фамилия работника, регистрирующего данные; дата сбора данных; продолжительность наблюдения и наименование контрольного прибора (если он применялся в ходе наблюдения).

В регистрационной таблице в соответствующей графе проставляются условные знаки, соответствующие количеству наблюдаемых событий. На рис. 1.1 приведён пример контрольного листка для сбора информации.

По результатам сбора данных, произведенного для нескольких партий с использованием рассмотренного выше контрольного листка, может быть составлена сводная таблица
(рис. 1.2), которую можно использовать для дальнейшего анализа с помощью других статистических инструментов.

1.2. Гистограмма

Гистограмма – это инструмент, позволяющий зрительно оценить закон распределения величины разброса данных, а также принять решение о том, на чем следует сфокусировать внимание для целей улучшения процесса .

Этапы построения гистограммы:

1. Разработка и заполнение (в процессе наблюдения за контролируемым процессом) бланка для сбора первичных данных – контрольного листка.

2. Определение максимального (x max) и минимального (x min) значений выборки.

3. Вычисление размаха выборки (R ) по формуле:

. (1.1)

4. Определение количества интервалов на гистограмме (n ). Число интервалов гистограммы зависит от объема выборки (N ), определить его можно с помощью табл. 1.1.

Рис. 1.1. Контрольный листок

Таблица 1.1

Определение числа интервалов на гистограмме

5. Определение размеров интервалов осуществляют так, чтобы размах, включающий максимальное и минимальное значения, делился на интервалы равной ширины. Ширина интервалов (h ) определяется по формуле:

. (1.2)

6. Определение границ интервалов. Нижней границей первого интервала является минимальное значение выборки, а верхней границей последнего интервала – максимальное.

Первый интервал: …

Последний интервал: .

7. Определение количества «попаданий» данных в тот или иной интервал (k i ).

8. Вычисление относительные частоты «попадания» данных в i -й интервал(f i )

. (1.3)

9. Построение графика гистограммы.

На горизонтальную ось необходимо нанести границы интервалов, при этом с обеих сторон (перед первым и после последнего интервалов) следует оставить место для того, чтобы можно было указать верхнюю (USL ) и нижнюю (LSL ) границы поля допуска . На вертикальной оси наносят относительную частоту. Пользуясь шириной интервалов как основанием, строят прямоугольники, высота каждого из которых равна частоте попадания результатов наблюдений в соответствующий интервал.

Пример гистограммы показа на рис. 1.3.

Рис. 1.3. Пример построения гистограммы

На гистограмму необходимо нанести линии, представляющие: среднее арифметическое значение выборки (х ср ), границы поля допуска (USL и LSL ) и середину поля допуска (Ц ).

Среднее арифметическое значение х ср результатов наблюдений x i определяется по формуле:

. (1.4)

Границы поля допуска USL (верхняя) и LSL (нижняя) определяются согласно требованиям стандартов к качеству продукции.

Середина поля допуска или целевое значение (Ц ) определяется по формуле:

. (1.5)

Вычисление основных характеристик качества
процесса по гистограмме

Для оценки качества процесса по гистограмме необходимо рассчитать следующие значения:

Индекс пригодности процесса удовлетворять технический допуск без учета положения среднего значения (P p ). Определяется по формуле:

. (1.6)

Если P p ≥ 1, то ширина гистограммы укладывается в пределах ширины поля допуска, и процесс является управляемым (точнее говоря, имеется возможность осуществить процесс так, что 99,73 % изделий будут попадать в пределы поля допуска). Если P p

Большинство российских за­водов работают при значениях P p ≈ 0,95 ... 1,3, а японским специалистам по управлению качеством продукции во многих случаях удается поддерживать на своих предприятиях значения индекса пригодности процессов P p ≈ 1,5 ... 4,0, что позволяет ограничить дефектность продукции единицами бракованных изделий на миллион выпускаемых изделий .

Показатель настроенности процесса на целевое значение (k ). Определяется по формуле:

. (1.7)

Индекс пригодности процесса удовлетворять технический допуск с учетом положения среднего значения (P pk ) определяется по формуле:

. (1.8)

Для повышения качества процесса (уменьшения уровня дефектности) необходимо обеспечить высокое значение индекса P p и низкое значение показателя k .

Задача 1.1

Для исследования качества процесса изготовления стальных осей на токарном станке были измерены диаметры 90 осей. Результаты измерений приведены в табл. 1.2.

Таблица 1.2

Широко известны семь простых инструментов контроля качества, использование которых базируется на анализе численных данных. Это соответствует принципу TQM: принятие решений на основе фактов.

Однако факты далеко не всегда могут быть представлены в численной форме. Для поиска решений в таких случаях Союзом Японских Ученых и Инженеров (IUSE) на базе поведенческой науки, операционного анализа, статистики и теории оптимизации был разработан набор инструментов, получивший название «новые инструменты управления качеством». К ним относят:

диаграмму сродства (KJ-метод);

диаграмму связей;

дерево решений (древовидная диаграмма);

таблицу качества (матричная диаграмма);

стрелочную диаграмму (сетевой график, диаграмма Ганта);

диаграмму процесса осуществления программы (PDPC);

матрицу приоритетов.

Разработанный комплекс инструментов используется в оставшихся 5% случаев, когда простые инструменты качества не позволяют найти решение проблемы. Наиболее эффективно новые инструменты контроля качества могут быть использованы при групповой работе в командах, формируемых для решения проблем, появляющихся на этапе проектирования или для совершенствования процесса проектирования. Исходные данные для анализа обычно собирают при помощи метода «мозговой атаки».

Примечание. Следует отметить, что Диаграмма Исикавы, в отличие от других простых инструментов качества, оперирует вербальной информацией. По этому признаку ее следовало бы отнести к новым инструментам качества, но исторически сложилось так, что она включена в состав семи простых статистических инструментов контроля качества.

Диаграмма сродства

Диаграмма сродства (KJ-метод) – инструмент, используемый для выявления основных нарушений процесса, а также возможностей его улучшения, путем объединения родственных данных.

Принцип создания KJ-диаграммы приведен на рисунке:

Как видно из рисунка, диаграмма сродства служит для объединения множества идей, интересов и мнений, собранных специалистами по рассматриваемой теме, в небольшое число групп.

Примечание. Наиболее часто данный инструмент применяется для организации и упорядочивания большого количества идей, возникающих в процессе «мозгового штурма».

Методика построения:

Выберете проблему или тему, которая требует решения или улучшения.

Тему следует определять в самых широких понятиях, чтобы не ограничивать варианты решения проблемы или отыскания новых путей улучшения процесса.

Соберите данные по выбранной теме. Запишите каждую идею на отдельной карточке.

Обычно для сбора данных используют метод «мозгового штурма».

Перемешайте карточки и расположите их в случайном порядке на столе.

Сгруппируйте взаимосвязанные карточки.

Группировку можно выполнить следующим образом: найдите карточки, которые кажутся вам взаимосвязанными (родственными) и сложите их вместе. Затем еще раз. Эти действия следует выполнять до тех пор, пока все данные не будут собраны в предварительные группы родственных данных.

При группировке данных следует учесть, что одна карточка не может составлять всю группу, а количество групп желательно ограничить не более 10.

Определите направленность каждой группы данных. Выберете из имеющихся карточек или придумайте и запишите на новой карточке заголовок, отражающий выявленную направленность для каждой группы. Карточки с заголовками поместите поверх карточек, составляющих группы.

При возникновении разногласий, а также для поиска альтернативных взаимосвязей, пункты 3-5 можно повторить, пробуя создать группы с другой направленностью.

Анализ завершается, когда все данные будут сгруппированы в соответствие с подходящим количеством ведущих направлений, а все разногласия будут устранены.

Перенесите полученные данные с карточек на бумагу в виде диаграммы:

или таблицы:

Примечание 1. Диаграмма сродства очень напоминает причинно-следственную диаграмму, только подход к проблеме у них идет с противоположных сторон. В диаграмме Исикавы сначала определяются главные факторы, влияющие на проблему, которые затем разбиваются на более мелкие, а те в свою очередь на еще более мелкие, пока не определяются корневые причины вызывающие проблему, т.е. порядок определения факторов - от основных к второстепенным. В диаграмме сродства, наоборот, сначала определяются в основном корневые, малозначительные причины (хотя в процессе сбора данных также могут быть найдены и главные причины), которые затем последовательно объединяются во все более крупные группы, т.е. порядок определения факторов – от второстепенных к основным.

Примечание 2. За исключением принципа анализа информации данные диаграммы также отличаются уровнем вложенности. Если у диаграммы Исикавы она никак не ограничена, то в диаграмме сродства уровень вложенности всегда второй, т.е. все причины, влияющие на рассматриваемую проблему, делятся на факторы только 1-го и 2-го порядка.

Д иаграмма связей

Диаграмма связей (граф взаимозависимости) – инструмент, используемый для выявления логических связей между основной проблемой, которая требует решения, причинами, которые оказывают на нее влияние и другими данными.

рассматриваемая проблема (тема) настолько сложна, что взаимосвязи между полученными данными не могут быть определены в ходе обычного обсуждения;

решающим фактором является временная последовательность, в соответствии с которой делаются шаги;

существуют подозрения, что рассматриваемая проблема является следствием воздействия более фундаментальной, еще не затронутой проблемы.

Работа над диаграммой связи, также как и над диаграммой сродства, должна проводится в группах по улучшению качества.

Методика построения:

1. Выберите тему (проблему), которая требует улучшения (решения) и запишите ее в центре чистого листа бумаги.

2. Определите факторы, влияющие на проблему, и расположите их вокруг записанной проблемы.

Исходные данные для построения диаграммы могут быть получены с использованием диаграммы сродства, диаграммы Исикавы или непосредственно с использованием метода «мозгового штурма».

3. Определите звенья, которые связывают отдельные причины (факторы), влияющие на проблему, и проставьте зависимости между факторами и проблемой, а также факторов между собой с помощью стрелок.

Старайтесь обнаружить звенья, ведущие к критическому результату.

4. Определите ключевые факторы для оказания на них воздействия.

Определение ключевых факторов производится с учетом имеющихся в наличии ресурсов, а также с учетом данных, характеризующих эти факторы.

Принцип создания графа взаимозависимости приведен на рисунке:

Дерево решений

Дерево решений (древовидная диаграмма, систематическая диаграмма) – инструмент, используемый для систематического рассмотрения проблемы (темы) в виде составляющих факторов (элементов), расположенных на различных уровнях и удобного представления логических связей между этими факторами (элементами).

Древовидная диаграмма строится в виде многоступенчатой древовидной структуры, составными частями которой являются различные элементы (факторы, причины) рассмотрения идеи или решения проблемы.

когда необходимо изучить все возможные элементы рассматриваемой темы (проблемы);

когда необходимо неясные пожелания потребителя в отношении разрабатываемого продукта преобразовать в установленные потребности потребителя;

когда достигнуть краткосрочных целей нужно раньше получения результатов всей работы.

Методика построения:

Четко определите тему (проблему) для рассмотрения. Запишите ее в центре левого края чистого листа бумаги.

Определите основные элементы (факторы) рассматриваемой темы (проблемы). Запишите их один под другим, расположив правее от наименования темы. Проведите ответвления (линии) от наименования темы к основным элементам.

Для определения основных элементов можно использовать метод «мозгового штурма» или использовать карточки с заголовками, если ранее для этой темы строилась диаграмма сродства.

Для каждого элемента определите составляющие их подэлементы (элементы второго порядка). Запишите элементы второго порядка один под другим, расположив их правее от перечня основных элементов. Начертите ответвления от основных элементов к составляющим их подэлементам.

Для каждого подэлемента определите составляющие их элементы третьего порядка. Элементы третьего порядка запишите один под другим, расположив их правее элементов второго порядка. Проведите ответвления от подэлементов к составляющим их элементам третьего порядка.

Деление следует продолжать до тех пор, пока не будут определены все элементы рассматриваемой темы.

Примечание. При работе в группе это означает – до тех пор, пока все члены группы не согласятся, что дерево решений завершено или пока не исчерпаются все идеи.

Таблица качества

Таблица качества (матричная диаграмма, матрица связей) – инструмент, используемый для организации и графического изображения логических связей между большим количеством данных, а также силы этих связей.

Обычно исследуются связи между данными, имеющими отношение к следующим категориям:

проблемы качества;

причины возникновения проблем качества;

требования, установленные потребностями потребителя;

функции и характеристики продукции;

функции и характеристики процессов;

функции и характеристики производственных операций и оборудования.

Матричная диаграмма показывает соответствие и степень зависимости между определенными явлениями (факторами), вызвавшими их причинами и мерами по устранению возникших последствий.

Таблица качества (L-карта) является одной из разновидностей матричной диаграммы, которая получила наибольшее распространение по сравнению с другими видами матрицы связи. Также распространены T- и X-карты.

Свое название карты получили по причине того, что строки и столбцы матричной диаграммы напоминают:

букву L повернутую на +90°;

букву T повернутую на -90°;

букву X повернутую на 45°.

Методика построения:

Сформулируйте название темы (объекта) анализа.

Определите перечень компонентов A (a 1 , a 2 , … a i , … a n) и B (b 1 , b 2 , … b j , … b k), относящихся к теме (предмету) исследования.

Выясните возможные виды связи между компонентами и выберите соответствующие этим видам связи условные обозначения.

Для определения перечня компонентов и видов связи воспользуйтесь методом «мозгового штурма».

Для построения матричной диаграммы обычно используются следующие типы связи между компонентами:

При необходимости более подробного анализа можно использовать следующие типы взаимосвязи между факторами:

Если между компонентами может быть как отрицательная, так и положительная виды связи, то при их обозначении рекомендуется воспользоваться следующими символами:

Нарисуйте таблицу с количеством столбцов равным k+1 и количеством строк равным n+1.

В крайнем левом столбце проставьте компонетны a i , начиная со второй строки.

В верхней строке проставьте компоненты b j , начиная со второго столбца.

Напечатайте необходимое количество построенного шаблона L-карты и раздайте членам группы для самостоятельного заполнения.

При заполнении таблицы качества необходимо просмотреть все варианты взаимодействия компонентов a i и b j и при наличии между ними связи проставить символ, соответствующий степени этой взаимосвязи, на пересечении соответствующих строки и столбца.

1. Сравните полученные результаты заполнения матричной диаграммы и в ходе обсуждения выработайте общее мнение по наличию связей между компонентами A и B.

   Оформите результирующую таблицу качества.

Чтобы матрица связи была легко понятна даже для человека, не принимавшего участия в работе команды, рядом с ней рекомендуется указать:

название и основные характеристики темы (объекта) анализа;

руководителя и состав команды;

основные результаты работы;

сроки проведения работы;

другие необходимые сведения.

Построение других разновидностей матрицы связей (T- и X-карт) производится аналогично методике построения таблицы качества.

Стрелочная диаграмма

Стрелочная диаграмма (сетевой график, диаграмма Ганта) – инструмент, используемый для планирования оптимальных сроков выполнения всех работ, необходимых для успешного достижения поставленной цели.

Данный инструмент можно использовать только после того, когда для установленной проблемы определены средства и мероприятия по ее устранению, а также сроки и этапы их осуществления. Т.е. стрелочная диаграмма применяется только после использования хотя бы одного из инструментов:

диаграммы сродства;

диаграммы связей;

дерева решений;

таблицы качества.

Примечание. Можно сказать, что стрелочная диаграмма является завершающим инструментом, используемым в ходе работы по улучшению качества, после которого могут быть приведены, пожалуй, только экономическая эффективность от успешной реализации разработанных мероприятий и какие-либо уточнения.

Примечание. Стрелочная диаграмма применяется в проектах очень часто, т.к. любой проект ориентирован на разработку мероприятий, для достижения поставленной цели, и установление сроков их реализации. Данный инструмент качества позволяет показать это в удобном виде.

Стрелочная диаграмма применяется не только для планировании сроков проведения работ, но и для последующего контроля за ходом их выполнения.

Наибольшее распространение получили две разновидности стрелочной диаграммы – сетевой график (сетевой граф) и диаграмма Ганта.

Методика построения:

Определите задачу для построения стрелочной диаграммы.

Соберите необходимые данные с использованием других инструментов качества.

Для построения стрелочной диаграммы вам необходимо определить мероприятия (работы) для решения поставленной задачи, сроки их реализации. Кроме того, при сложной зависимости этапов выполнения мероприятий друг от друга следует установить (определить) данные взаимосвязи.

Выберите разновидность стрелочной диаграммы для построения: диаграмму Ганта или сетевой график.

Дальнейшее построение диаграммы разбивается на два варианта:

I Для построения диаграммы Ганта:

Нарисуйте таблицу, в левый столбец которой занесите наименования выполняемых мероприятий.

Наименования мероприятий следует расставлять сверху вниз в порядке их выполнения.

Выберите удобную периодичность контроля над выполнением занесенных в таблицу мероприятий и проставьте ее в верхней строке нарисованной таблицы.

В качестве периодичности выполнения работ могут выступать недели, месяцы, кварталы и т.д.

В строке каждого мероприятия следует нарисовать стрелку, которая начинается в столбце запланированного срока начала выполнения этого мероприятия, а заканчивается в столбце запланированного срока завершения выполнения рассматриваемого мероприятия.

Примечание. Обычно последним пунктом в графике Ганта рекомендуется ставить мониторинг (контроль) выполнения установленных мероприятий. В качестве срока выполнения мониторинга обычно указывают весь период производства работ.

II Для построения сетевого графика:

Запишите мероприятия списком сверху вниз, в порядке их реализации.

Присвойте каждому мероприятию записанного списка порядковый номер, проставив их сверху вниз, начиная с 1.

Разбейте мероприятия по группам по признаку одинакового срока начала их выполнения.

• Для первой группы с левой стороны листа нарисуйте окружности (или квадраты) одну под другой в количестве равном количеству мероприятий, входящих в первую группу.

В нарисованных окружностях проставьте порядковые номера мероприятий, относящихся к первой группе.

Отступите некоторое расстояние вправо и начертите окружности (одну под другой) для второй группы мероприятий.

В начерченные окружности запишите порядковые номера мероприятий, относящихся ко второй группе.

Мероприятия для третьей группы нарисуйте правее второй группы.

Аналогично указанному алгоритму нанесите на лист все группы мероприятий.

С помощью стрелок укажите порядок выполнения мероприятий.

Т.е. стрелка берет начало от мероприятия, от завершения выполнения которого зависит начало выполнение следующего мероприятия, и заканчивается на этом зависимом мероприятии.

Возможны 4 варианта зависимости между мероприятиями:

начало выполнения одного мероприятия зависит от завершения выполнения одного мероприятия;

начало выполнения одного мероприятия зависит от завершения выполнения нескольких мероприятий;

начало выполнения несколько мероприятий зависит от завершения выполнения одного мероприятия;

начало выполнения несколько мероприятий зависит от завершения выполнения нескольких мероприятий.

Над каждой стрелкой проставьте планируемую продолжительность выполнения мероприятия, от которого начинается стрелка.

Примечание. Преимуществами диаграммы Ганта является:

одновременное отображение мероприятий и сроков их выполнения, а также представление информации в табличном (привычном для нас) виде, что значительно облегчает его восприятие;

график Ганта легче в построении, чем сетевой граф.

Большим преимуществом сетевого графика над диаграммой Ганта является возможность отобразить сложные взаимосвязи выполнения мероприятий друг от друга. При каких-либо затруднениях или наоборот ускорении выполнения каких-нибудь мероприятий, в сетевом графе довольно легко разобраться на какие связанные мероприятия это повлияет и как это отразится на окончательных сроках выполнения всех работ. В графике Ганта, если мероприятия связаны не простой линейной последовательностью, отследить это практически невозможно.

Диаграмма процесса осуществления программы

Диаграмма процесса осуществления программы (PDPC) – инструмент, используемый для графического представления последовательности действий и решений, необходимых для достижения поставленной цели.

Обычно PDPC применяется для оценки сроков и целесообразности выполнения работ в соответствии с диаграммой Ганта или сетевым графиком для их корректировки. Кроме того диаграмму процесса осуществления программы удобно использовать для исследования возможностей улучшения процесса, за счет накопления подробных данных о его фактическом протекании, а также выявлении возможных проблем при осуществлении процесса еще на стадии его проектирования.

Для графического представления PDPC используются следующие символы:

Наиболее часто для построения диаграммы процесса осуществления программы используются 4 первых символа. Остальные символы используются по мере необходимости.

При построении PDPC желательно придерживаться следующего порядка:

в первую очередь определите начало и конец процесса;

определите этапы процесса (действия, решения, операции контроля, входящие и выходящие потоки), а также последовательность их выполнения;

начертите черновой вариант PDPC;

сверьте черновой вариант диаграммы с фактическими этапами процесса;

обсудите построенный вариант PDPC с работниками, участвующими в реализации процесса;

усовершенствуйте диаграмму процесса осуществления программы на основе обсуждения;

нанесите на диаграмму необходимую дополнительную информацию (наименование процесса, дату составления PDPC, сведения об участниках работы по созданию PDPC и др.).

Порядок составления диаграммы процесса осуществления программы для вновь разрабатываемого процесса аналогичен приведенному выше, при этом:

вместо наблюдения существующего процесса членам команды необходимо мысленно представить себе этапы будущего процесса;

обсуждение чернового варианта PDPC следует проводить с работниками, которые предположительно будут участвовать в реализации процесса.

Примечание. Используемые в PDPC символы и методика построения практически полностью совпадают с блок-схемами выполнения программ, которые учителя информатики заставляют чертить в течение многих лет, начиная со школьной скамьи и заканчивая высшими учебными заведениями. В результате подобной практики овладение принципами создания PDPC (довольно сложного инструмента качества), происходит очень быстро и почти без затруднений.

Матрица приоритетов

Матрица приоритетов (анализ матричных данных) – инструмент, используемый для обработки большого массива числовых данных, полученных при построении таблиц качества (матричных диаграмм), с целью определения приоритетных данных.

Для построения матрицы приоритетов требуется проведение серьезных статистических исследований, в связи с чем она применяется намного реже остальных новых инструментов качества. Анализ матричных данных соответствует методу анализа составляющих, типичным примером которого является метод многофакторного анализа. Обычно данный инструмент используют, когда требуется представить численные данные из таблиц качества в более наглядном виде.

Из нее следует, что аспирин неэффективен и действует жестко, а лучшим средством по соотношению эффективность/мягкость является тайленол.

В результате инструменты УК позволяют вырабатывать оптимальные решения в кратчайшие сроки.

Диаграмма сродства и диаграмма связей обеспечивает общее планирование.

Диаграмма дерева, матричная диаграмма и матрица приоритетов обеспечивает промежуточное планирование.

Блок-схема процесса принятия решения и стрелочная диаграмма обеспечивает детальное планирование.

План действий

Последовательность применения методов может быть различной в зависимости от поставленной цели.

Эти методы можно рассматривать и как отдельные инструменты, и как систему методов. Каждый метод может находить свое самостоятельное применение в зависимости от того, к какому классу относится задача.

Особенности метода

Семь инструментов управления качеством - набор инструментов, позволяющих облегчить задачу управления качеством в процессе организации, планирования и управления бизнесом при анализе различного рода фактов.

1. Диаграмма сродства - инструмент, позволяющий выявлять основные нарушения процесса путем обобщения и анализа близких устных данных.

2. Диаграмма связей - инструмент, позволяющий выявлять логические связи между основной идеей, проблемой и различными факторами влияния.

3. Диаграмма дерева - инструмент стимулирования процесса творческого мышления, способствующий систематическому поиску наиболее подходящих и эффективных средств решения проблем.

4. Матричная диаграмма - инструмент, позволяющий выявлять важность различных неочевидных (скрытых) связей. Обычно используются двумерные матрицы в виде таблиц со строками и столбцами a1, a2,., b1, b2. - компоненты исследуемых объектов.

5. Матрица приоритетов - инструмент, для обработки большого количества числовых данных, полученных при построении матричных диаграмм, с целью выявления приоритетных данных. Этот анализ часто рассматривается как факультативный.

6. Блок-схема процесса принятия решения - это инструмент, который помогает запустить механизм непрерывного планирования. Его использование способствует уменьшению риска практически в любом деле. Планирует каждый мыслимый случай, который может произойти, перемещаясь от утверждения проблемы до возможных решений.

7. Стрелочная диаграмма - инструмент, позволяющий планировать оптимальные сроки выполнения всех необходимых работ для реализации поставленной цели и эффективно их контролировать.

Дополнительная информация:

Семь инструментов УК обеспечивают средства для понимания сложных ситуаций и соответствующего планирования, формируют согласие и ведут к успеху при коллективном решении проблем.

Шесть из этих инструментов используются в работе не с конкретными числовыми данными, а со словесными высказываниями и требуют понимания концепций семантики для обнаружения и сбора основных данных.

Сбор исходных данных обычно осуществляют во время "мозговых атак".

Достоинства метода

Наглядность, простота освоения и применения.

Недостатки метода

Низкая эффективность при проведении анализа сложных процессов.

Ожидаемый результат

Использование инструментов управления качеством позволяет экономить ресурсы и тем самым улучшает чистую прибыль компании.

ЭТО МОЖНО ИСПОЛЬЗОВАТЬ в 1 ВОПРОСЕ И В ОСТАЛЬНЫХ ТОЖЕ.

Семь простейших инструментов контроля качества продукции

На рисунке 8 представлены семь простейших статистических методов контроля качества.

Рисунок 8 – Семь простейших статистических методов

2.1.1 Контрольный листок

Какая бы задача не стояла перед системой, всегда начинают со сбора исходных количественных данных, на базе которых затем применяют тот или иной инструмент.

Контрольный листок – инструмент для сбора данных, средство регистрации и автоматического их упорядочивания для облегчения дальнейшего использования информации.

Контрольный листок – бумажный бланк, на котором заранее напечатаны контролируемые параметры, соответственно которым можно заносить данные с помощью пометок или простых символов, предназначен для регистрации возникающих событий, т.е. для сбора данных для последующего анализа. Внешне контрольный листок представляет собой таблицу, заполнение которой сводится к простому добавлению в соответствующую ячейку вертикального штриха при наступлении того или иного события. Первые четыре события отмечаются вертикальными штрихами, а каждое пятое – горизонтальной чертой, пересекающей первые четыре штриха. Таким образом, каждая черточка обозначает 5 событий.

Заполнение контрольного листка – это наиболее простой из инструментов качества – нет ничего проще, чем поставить штрих в нужной ячейке. Подсчет результатов также осуществляется довольно легко.

Ниже приведен пример листа сбора данных, в котором регистрировались жалобы покупателей продукции на отдельные виды несоответствий в разные дни недели (рисунок 9).

Рисунок 9 – Лист сбора данных

Карта статистического управления процессом, или контрольная карта, является графическим представлением данных из выборки, которые периодически берутся из процесса и наносятся на график в соответствии со временем. Кроме того, на контрольных картах отмечаются «контрольные границы», которые описывают присущую изменчивость устойчивого процесса. Целью контрольной карты является помощь в оценке стабильности процесса на основе изучения и нанесения на график данных с учетом контрольных границ. Любая переменная (измеренные данные) или признак (расчетные данные), представляющие изучаемую характеристику продукции или процесса, могут быть нанесены на график.

В качестве примера можно привести контрольный листок, применяемый для фиксирования брака в деталях (рисунок 10).

Рисунок 10 – Контрольный листок

При составлении контрольных листков следует обратить внимание на то, чтобы было указано, на каком этапе процесса и в течение какого времени собирались данные, а также чтобы форма листка была простой и понятной без дополнительных пояснений.

2.1.2 Гистограмма

Для наглядного представления тенденции изменения качества деталей применяют графическое изображение статистического материала. Наиболее распространённым графиком, к которым прибегают при анализе распределения случайной величины, является гистограмма.

Гистограмма – инструмент, позволяющий зрительно оценить закон распределения статистических данных.

Гистограммы – один из вариантов столбчатой диаграммы, отображающей зависимость частоты попадания параметров качества изделия или процесса в определенный интервал этих значений. На рисунке 11 интервалы попадания отложены на оси «х», а частота попадания на оси «у».

Рисунок 11 – Гистограмма частот интервального ряда расположения

Гистограмма строится следующим образом.

1) Определяется наибольшее значение показателя качества.

2) Определяется наименьшее значение показателя качества.

3) Определяется диапазон гистограммы как разница между наибольшим и наименьшим значением.

4) Определяется число интервалов гистограммы (число интервалов) = Ц (число значений показателей качества).

5) Определяется длина интервала гистограммы = (диапазон гистограммы) / (число интервалов).

6) Разбивается диапазон гистограммы на интервалы.

7) Подсчитывается число попаданий результатов в каждый интервал.

8) Определяется частота попаданий в интервал = (число попаданий) / (общее число показателей качества).

9) Строится столбчатая диаграмма.

По мере роста числа измерений уменьшается ширина столбцов и полигон превращается в кривую плотности вероятностей, представляющую собой кривую теоретического распределения.

Чтобы оценить адекватность процесса требованиям потребителя, мы должны сравнить качество процесса с полем допуска, установленным пользователем. Если имеется допуск, то на гистограмму наносят верхнюю (S u ) и нижнюю (S L ) его границы, перпендикулярные оси абсцисс (рисунок 12). Тогда можно увидеть, хорошо ли располагается гистограмма внутри этих границ.

Рисунок 12 – К понятию годности при выборке
трёхсигмовых пределов

Если гистограмма имеет симметричный (колокообразный) вид, когда среднее значение приходится на середину размаха данных, то это нормальный (гауссовский) закон распределения случайной величины. Для нормального закона распределения становится возможным исследовать воспроизводимость процесса, неизменность основных параметров процесса: среднего значения x или математического ожидания М(x ) и стандартного отклонения во времени. При этом можно определить выход распределения генеральной совокупности при заданных значениях М(x ), исходя из сравнения соответствующих трёхсигмовых пределов и пределов поля допуска.

Из рисунка 12 видно, что если брать в качестве границ допуска трёхсигмовые пределы (σ – среднеквадратическое отклонение), то годными будут считаться 99,73 % всех данных генеральной совокупности и только 0,27 % данных будут считаться несоответствующими (non-conformity – NC) требованиям потребителя (пользователя), так как они расположены за границами заданного поля допуска.

2.1.3 Диаграммы разброса

Диаграммы разброса представляют собой графики, которые позволяют выявить корреляцию между двумя различными факторами (рисунок 13).

Рисунок 13 – Диаграмма разброса

Диаграмма разброса, которую также называют полем корреляции, – это инструмент, позволяющий определить вид и тесноту связи между парами соответствующих переменных.

Эти две переменные могут относиться:

к характеристике качества и влияющему на нее фактору;

к двум различным характеристикам качества;

к двум факторам, влияющим на одну характеристику качества. Например, температура и давление в печи.

Для выявления связи между ними и служит диаграмма разброса.

Построение диаграммы разброса выполняется в следующей последовательности.

1) Собираются парные данные (x , y ), между которыми хотят исследовать зависимость, и располагаются в таблицу. Если одна переменная – фактор, а вторая – характеристика качества, то выбирается для фактора горизонтальная ось x , а для характеристики качества – вертикальная ось y . Желательно не менее 25–30 пар данных.

2) Находится максимальное и минимальное значение для x и y .

3) На отдельном листке бумаги чертится график и наносятся данные. Если в разных наблюдениях получаются одинаковые значения, то их обозначают концентрическими кружками.

4) Обозначается:

название диаграммы;

интервал времени;

число пар данных;

названия и единицы измерения для каждой оси.

Использование диаграммы разбросане ограничивается только выявлением вида и тесноты связи между парами переменных. Диаграмма разброса используется также для выявления причинно-следственных связей показателей качества и влияющих факторов при анализе
причинно-следственной диаграммы, которая будет рассмотрена ниже.

Диаграмма разброса позволяет наглядно показать характер изменения параметра качества во времени. Для этого проведём из начала координат биссектрису. Если все точки легли на биссектрису, то это означает, что значение данного параметра не изменилось в процессе эксперимента. Следовательно, рассматриваемый фактор (или факторы) не влияет на параметр качества. Если основная масса точек лежит под биссектрисой, то это значит, что значения параметра качества за прошедшее время уменьшилось. Если же точки ложатся выше биссектрисы, то значения параметра за рассматриваемое время возросли.

Проведя лучи из начала координат, соответствующие уменьшению и увеличению параметра на 10, 14, 30, 50 %, можно путём подсчёта точек между прямыми выяснить частоту значений параметра в интервалах 0...10 %, 10…20 %.

Наибольшее распространение получило применение диаграмм разброса для определения вида связей, общее распределение пар. Для этого сначала следует выяснить, есть ли на диаграмме какие-нибудь далеко отстоящие точки (выбросы), которые обусловлены некоторыми изменениями в условиях работы. следует обратить внимание на причины таких нерегулярностей, поскольку, отыскивая их причину, мы часто получаем информацию о качестве.

2.1.4 Метод стратификации (расслаивание данных)

В соответствии с методом стратификации данных (рисунок 14) производят расслаивание статистических данных, т.е. группируют данные в зависимости от условий их получения и производят обработку каждой группы данных в отдельности.

Данные, разделённые на группы в соответствии с их особенностями, называют слоями (стратами), а сам процесс разделения на слои (страты) – расслаиванием (стратификацией).

Существуют различные методы расслаивания, применение ко-торых зависит от конкретных задач. Например, данные, относящиеся
к изделию, производимому в цехе на рабочем месте, могут в какой-то мере различаться в зависимости от исполнителя, используемого обо-рудования, методов проведения рабочих операций, температурных
условий и т.д. Все эти отличия могут быть факторами расслаивания. В производственных процессах часто используется метод 5М, учитывающий факторы, зависящие от человека (man), машины (machine), материала (material), метода (method), измерения (measurement).

Рисунок 14 – Стратификация данных

Расслаивание осуществляется следующим образом:

расслаивание по исполнителям – по квалификации, полу, стажу работы;

расслаивание по материалу – по месту производства, фирме – производителю, партии, качеству сырья и т.д.;

расслаивание по машинам и оборудованию – по новому и старому оборудованию, марке, конструкции, выпускающей фирме и т.д.;

расслаивание по способу производства – по температуре, технологическому приёму, месту производства и т.д.;

расслаивание по измерению – по месту измерения, типу измерительных средств или их точности и т.д.

В результате расслаивания обязательно должны соблюдатьсяследующие два условия.

1) Различия между значениями случайной величины внутри слоя (дисперсия) должны быть как можно меньше по сравнению с различием её значений в нерасслоённой исходной совокупности.

2) Различие между слоями (различия между средними значениями случайных величин слоёв) должно быть как можно больше.

При контроле качества изготовления продукции часто на практике возникает задача выявления предполагаемого источника ухудшения качества выпускаемой продукции; такую информацию возможно получить путём расслаивания дисперсии с помощью дисперсионного ана-лиза.

2.1.5 Диаграмма Исикавы

Диаграмма Исикавы (причинно-следственная диаграмма) позволяет формализовать и структурировать причины возникновения того или иного события, например, – появления несоответствия, а также устанавливать причинно-следственные связи.

Все возможные причины классифицируются по принципу 5М:

1. Man (Человек) – причины, связанные с человеческим фактором;

2. Machines (Машины, оборудование) – причины, связанные с оборудованием;

3. Materials (Материалы) – причины, связанные с материалами;

4. Methods (Методы) – причины, связанные с технологией работы, с организацией процессов;

5. Measurements (Измерения) – причины, связанные с методами измерения.

Исследуемое событие изображается в правой части схемы, символизируя корень древовидной диаграммы, которая строится справа от обозначения события. Горизонтально, от корня диаграммы до левого края листа, наносится центральная ось диаграммы, похожая на ствол дерева.

К центральной оси диаграммы Исикавы примыкают пять ветвей, каждая из которых соответствует своему классу причин, или своему М.

Далее, на каждой ветви отдельно, как на оси, строятся дополнительные веточки, каждая из которых представляет отдельную причину в своем классе. К каждой такой веточке, в свою очередь, подводятся побеги-причины более высокого уровня, детализирующие ее. Продолжая таким образом, мы получаем разветвленное дерево, связывающее причины наступления того или иного события, находящиеся на разном уровне детализации. Таким образом, мы можем установить причинно-следственную связь между частными отклонениями от нормы (первичными причинами) и их влиянием на вероятность наступления конкретного события.

Для эффективности применения данного метода и достоверности полученных результатов построение диаграммы Исикава должны выполнять профессионалы.

Из-за своей структуры диаграмма Исикавы также носит название «рыбья кость» (рисунок 15).

Рисунок 15 – Диаграммы Исикавы

2.1.6 Диаграмма Парето

Диаграмма Парето, или ABC-анализ, позволяет выявить основные причины, оказывающие наибольшее влияние на возникновение той
или иной ситуации. Принцип Парето гласит, что 20 % причин порождает 80 % следствий. Другими словами, из всех возможных причин всего лишь 20% являются особенно значимыми, так как они влияют на результаты, которые составляют 80 % от всего количества.

Принцип Парето еще носит название Правило 20-80. Этот принцип назван так в честь итальянского экономиста Вильфредо Парето, который в конце XIX века обратил внимание на тот факт, что 80 % итальянского капитала сосредоточено в руках 20 % населения Италии. Позднее справедливость этого правила была подтверждена наблюдениями и последующими подсчетами результатов в различных отраслях жизни. Так, устранение 20 % из общего числа возникающих несоответствий отвлекает на себя 80 % от общей суммы затрат на устранение всех возможных несоответствий; для компании-поставщика 20 % из общего числа заказчиков формируют 80 % прибыли и т.д. Таким образом, сосредоточив свое воздействие на 20 % причин, мы оказываем влияние на 80 % последствий. Следующие 30 % причин порождают, как ни странно, только 15 % следствий и, наконец, оставшиеся 50 % влияют всего лишь на 5 % следствий. Таким образом, мы можем
распределять свое внимание и воздействие, исходя из значимости и эффективности результатов.

Например, если взять произвольный текст и посчитать, сколько раз в нем встречается каждая буква, то с большой долей вероятности окажется, что буквы, составляющие 20 % алфавита, образуют около
80 % всего текста.

Пример диаграммы Парето приведён на рисунке 16.

Рисунок 16 – Диаграмма Парето

2.1.7 Диаграмма корреляции

Диаграмма корреляции (диаграмма рассеивания) – графическое отображение отношения между переменными величинами, связанными между собой. Эта диаграмма призвана обнаружить принцип, по которому изменяется условно зависимая переменная величина при изменении значения независимой переменной.

Например, на рисунке 17 показано, как изменяется объем продажи газированных напитков при изменении погодных условий. Налицо сильная положительная корреляция.

ных напит-ков, шт.

2.1.8 Контрольные карты

Применение контрольных карт используется в планировании, конструировании, определении изменений процесса, а также измерении эффекта определенного внешнего вмешательства или действия (рисунок 18).

Кроме того, анализ временных рядов по контрольным картам полезен для сравнения получаемых результатов в случае проведения улучшений и изменений.

Рисунок 18 – Контрольные карты

Контрольная карта – это график с ограничительными линиями, показывающими приемлемый предел качественного производства. Он очень помогает для обнаружения ненормальных ситуаций в стандартных производственных процессах.

Контрольные карты – специальный вид диаграммы, впервые предложенный Шухартом в 1925 г. Они имеют вид, представленный на рисунке 18. Контрольные карты используются для отображения во времени (слева направо) наблюдаемого результата или состояния процесса относительно среднего уровня или между верхним и нижним пределами.

Типы контрольных карт

Существует два типа контрольных карт: один предназначен для контроля параметров качества, значения которых являются количественными данными параметра качества (значения размеров, масса, электрические и механические параметры и т.п.), а второй – для контроля параметров качества, представляющих собой дискретные случайные величины и значения, которые являются качественными данными (годен – не годен, соответствует – не соответствует, дефектное – бездефектное изделие и т. п.) (рисунок 19).

Рисунок 19 – Порядок выбора типа контрольной карты

(n – объём выборки)

Контрольные карты по качественным признакам

В карте для доли дефектных изделий (p -карта) подсчитывается доля дефектных изделий в выборке. Она применяется, когда объем выборки переменный.

В карте для числа дефектных изделий (np -карта) подсчитывается число дефектных изделий в выборке. Она применяется, когда объем выборки постоянный.

В карте для числа дефектов в выборке (с -карта) подсчитывается число дефектов в выборке.

В карте для числа дефектов на одно изделие (u -карта) подсчитывается число дефектов на одно изделие в выборке.

Контрольные карты по количественным признакам

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 на основе размаха процесса R (разницы между наибольшим и наименьшим значением), контрольных карт, а именно, контрольные карты:

– средних арифметических и размахов (х – R );

– медиан и размахов (Ме – R );

– индивидуальных значений (х );

– доли дефектной продукции (р );

– числа дефективных единиц продукции (рn );

– числа дефектов (c );

– числа дефектов на единицу продукции (u ).

В любом производственном процессе всегда имеют место изменения, или вариации, проявляющиеся в отклонении от номинальных значений каких-то параметров, характеризующих этот процесс. Под стабильностью в статистическом смысле понимают процесс, когда среднее значение наблюдаемого параметра со временем не отклоняется от номинального значения, а величина разброса параметра укладывается в заданный интервал. Однако вариации могут вызываться и причинами неслучайного характера. К подобным причинам можно отнести, например, неправильную настройку станка, его износ, неправильное выполнение оператора рабочих инструкций из-за усталости или недомогания, ошибки компьютера и т.п. При наличии таких причин производственный процесс выходит из-под статистического контроля.

Основная цель контрольных карт – быстро обнаружить неслучайные изменения производственного процесса, с тем чтобы выявить причину изменения и внести необходимые корректировки в процесс, прежде чем будет выпущено большое количество некачественной продукции. Кроме того, контрольные карты позволяют оценить параметры, характеризующие качество и потенциальные возможности процесса.

Таким образом, если процесс статистически контролируем, то почти все значения наблюдаемого параметра (П) укладываются в ограниченную зону. При этом никаких корректирующих действий не требуется. Попадание значений наблюдаемого параметра за пределы допустимой зоны свидетельствует о том, что процесс стал статистически неконтролируемым. Следует отметить, что возможны ситуации, когда значения контролируемого параметра укладываются в допустимую зону, но все десять последних точек попали в область ниже центральной линии (рисунок 20). В этом случае нарушился фактор «случайности» и появился фактор «закономерности», т.е. процесс стал статистически не контролируемым.

Рисунок 20 – Примеры появления фактора закономерности
на контрольной карте

В процессе изготовления изделие подвержено комплексному влиянию названных причин.

Для оценки качества изделия, т.е. степени соответствия его параметров (характеристик) требуемым значениям, назначаются допустимые области изменения этих характеристик, при этом с учетом перечисленных выше причин возможные отклонения объединяются в две группы: случайные и систематические.

Случайные отклонения обусловливаются самим процессом производства и в основном неустранимы. Возникают они вследствие комплексного взаимодействия разных причин, таких как вибрация, биение подшипников и влияют, как правило, на разбросы контролируемых
характеристик.

На рисунке 21а изображены два графика плотности распределения признака качества х для двух способов изготовления одного и того же изделия. Распределение является нормальным и имеет при обоих способах изготовления одно и то же математическое ожидание m х , то есть значения признака качества в обоих случаях совпадают в среднем. Оба способа различаются только степенью рассеяния. Если требуется, чтобы значения признаков качества лежали внутри допустимой области со средним значением m х в диапазоне [a , b ], то при втором способе изготовления возможен больший процент брака (на рисунке вероятность его появления показана штриховкой).

Систематические отклонения обусловливаются такими причинами, как износ инструмента, смена партии исходного сырья, новая рабочая смена. Систематические причины приводят к смещению центра рассеяния контролируемой характеристики, как это показано на
рисунке 21б. Появление систематических отклонений также приводит к увеличению брака, однако причины таких отклонений могут быть выявлены и устранены.

а – случайные; б – систематические

Рисунок 21 – Виды отклонений

Функциональным назначением производственного контроля качества является оценка соответствия изготавливаемой продукции требуемым характеристикам путем сравнения характеристик изготовленной продукции с допусками на эти характеристики, заданными в документации на изготовление этой продукции, и выявление причин отклоне-ний.

Различают три вида производственного контроля качества: входной контроль материалов, сырья и комплектующих, контроль производственного процесса и контроль изготовленной продукции.

Входной контроль обеспечивает качество исходного сырья и материалов.

Контроль производственного процесса – это совокупность всех контрольных операций, проводимых во время процесса изготовления и позволяющих на основании информации о состоянии процесса управлять им так, чтобы признак качества производимых изделий оставался в рамках заданных допусков.

Контроль готовой продукции является приемочным контролем, который должен обеспечить долю годных изделий в поставляемой продукции не ниже уровня, заданного заказчиком.

Таким образом, контроль производства обеспечивает качество изготавливаемых изделий, а приемочный контроль – качество поставляемых заказчику изделий.

Поскольку любой контроль требует определенных стоимостных затрат, то изготовитель при разработке системы управления качеством должен правильно соотнести объемы этих двух видов контроля, оптимизируя функцию суммарных затрат на контроль с учетом стоимости рисков как поставщика, так и заказчика.

Контроль качества может проводиться как по количественным, так и по качественным признакам.

Количественные признаки

Многие характеристики, определяющие качество изделия, можно измерить. К таким характеристикам относятся, например, диаметр снаряда, прочность на разрыв нити, химический состав стали и др. Обычно количественные признаки изделия являются непрерывными случайными величинами. Часто это распределение является нормальным или логарифмически нормальным. Иногда количественные признаки бывают дискретными случайными величинами. Примерами могут служить число ниток в куске материи или число дефектов на поверхности метал-лического диска. Если производственный процесс контролируется,
то распределение дефектных дисков может подчиняться закону
Пуассона.

Качественные признаки

Обычно изделие классифицируется либо как годное (хорошее), либо как негодное (дефектное, брак). Например зажигалка, которая не загорается, является дефектной. Иногда дефекты распределяются на значительные и незначительные. Так отсутствие винта в лодочном моторе является значительным дефектом и приводит к забраковке мотора, тогда как царапины на окраске мотора будут отнесены к незначительным дефектам.

Контроль изделий по количественным признакам позволяет также классифицировать изделия и качественно: «годен – не годен». В случае приемочного контроля изделий по результатам выборочной оценки для описания распределения качественных признаков используются часто такие виды распределений, как биномиальное, геометрическое, гипергеометрическое.

Основные понятия

Рассмотренные прежде семь японских методов предназначены для анализа количественной информации. Они позволяют решить до 95 % проблем связанных с качеством. Однако при создании например, нового продукта не все факторы имеют численную природу. Существуют факты, которые поддаются лишь словесному описанию. Они составляют примерно 5% проблем в области управления процессами, коллективами и при их решении на ряду со статистическими методами необходимо использовать результаты операционного анализа, психологии и другие.

Поэтому Союз Японских ученых и инженеров разработал 7 новейших инструментов , которые позволяют решить указанные проблемы. Эти инструменты были собраны вместе и предложены Японским Союзом в 1979 году. К ним относятся:

1) Диаграмма сродства;

2) Диаграмма зависимостей;

3) Системная (древовидная) диаграмма;

4) Матричная диаграмма;

5) Стрелочная диаграмма;

6) Диаграмма планирования оценки процесса;

7) Анализ матричных данных.

Сбор исходных данных для инструментов качества обычно осуществляют методом мозгового штурма , который осуществляется с помощью специалистов.

Сфера применения этих методов : управление качеством, делопроизводство, обучение, подготовка кадров и др.

Применение «диаграммы сродства»

Диаграмма сродства – инструмент, позволяющий выявить основные нарушения процесса путем объединения сродственных устных данных. Это метод группировки множества аналогичных или взаимосвязанных идей, генерированных в ходе «мозгового штурма». Японский союз ученых и инженеров в 1979 г. включил диаграмму сродства в состав семи методов управления качеством.

Цель метода – систематизация и упорядочение идей, потребительских требований или мнений членов групп, высказанных в связи с решением какой-либо проблемы. Диаграмма сродства обеспечивает общее планирование. Это творческий инструмент, который помогает уяснить нерешенные проблемы, раскрывая ранее невидимые связи между отдельными частями информации или идеями, путем сбора из разных источников бессистемно изложенных устных данных и их анализа по принципу взаимного сродства (ассоциативной близости).

План действий:

1 Сформировать команду из специалистов, владеющих вопросами по обсуждаемой теме.

2 Сформулировать вопрос или проблему в виде развернутого предложения.

3 Провести "мозговую атаку", связную с основными причинами существования проблемы или ответов на поставленные вопросы.

4 Зафиксировать все высказывания на карточках, сгруппировать родственные данные по направлениям и присвоить заголовки каждой группе. Попробовать объединить какие-либо из них под общим заголовком, создавая иерархию.

Принципы создания диаграммы сродства и определения основных нарушений процесса с целью принятия мер по их устранению приведены на рис. 31. Как видно из рисунка, диаграмма сродства является творческим средством организации больших количеств устных данных.

Рисунок 31 - Принцип построения диаграммы сродства

Дополнительная информация:

Диаграмма сродства используется в работе не с конкретными числовыми данными, а со словесными высказываниями.

Диаграмму сродства следует применять, главным образом, когда:

Необходимо систематизировать большое количество информации (различных идей, разных точек зрения и т. д.);

Ответ или решение не всем абсолютно очевиден;

Принятие решения требует согласия среди членов команды (а воз- можно, и среди других заинтересованных лиц), чтобы эффективно работать.

Достоинства метода: р аскрывает родство между различными частями информации.

Процедура создания диаграммы сродства позволяет членам команды выйти за рамки привычного мышления и способствует реализации творческого потенциала команды.

Недостатки метода: п ри наличии большого числа объектов (начиная с нескольких десятков) инструменты творчества, в основе которых лежат ассоциативные способности человека, уступают инструментам логического анализа.

Диаграмма сродства – первый из инструментов среди семи методов управления качеством, который способствует выяснению более точного понимания проблемы и позволяет выявлять основные нарушения процесса путем сбора, обобщения и анализа большого числа устных данных на основе родственных (близких) отношений между каждым элементом.

9.2 Применение «Диаграммы взаимосвязей»

Диаграмма взаимосвязей предназначена для ранжирования родственных факторов (условий, причин, показателей и др.) по силе связанности между ними.

1) необходимо записать каждую проблему на отдельный листок и прикрепить эти листки по кругу;

2) необходимо начать с верхнего листка и двигаясь по часовой стрелке, задаваясь вопросом имеется ли между этими двумя проблемами связь. Если имеется, то какое событие является причиной;

3) нарисовать стрелки между двумя событиями, показывая направления влияния;

5) исходным является, тот из которого выходят больше стрелок.

Пример: Диаграмма взаимосвязей для выявления причин увеличения травматизма на производстве На рис. 32 показан пример ДВ, отражающей результаты анализа взаимосвязей причин высокого травматизма на производстве.

Рисунок 32 - Пример диаграммы взаимосвязей

Рассмотренная ранее диаграмма Исикавы позволяет выявить факторы влияющие на какую либо проблему. Диаграмма взаимосвязей даёт возможность структурировать их по признаку их важности.

Таким образом, из данной диаграммы видно, что основными причинами увеличения травм в ходе производства являются: отсутствие командной работы и недостаточно обученный персонал.