1. теоретические положения статистических методов контроля и управления качеством 4

Статистические методы управление качеством на примере АО Серовский Механический завод

Анализ применения статистических методов контроля качества в АО Серовский Механический завод. Внедрение семи инструментов контроля качества на АО Серовский Механический завод в цехе тормозов, как и в других цехах, начинается с обучения этим методам всех участников процесса, что способствует успешному внедрению инструментов контроля качества. Основное их назначение - контроль протекающего процесса и предоставление участнику процесса фактов для корректировки и улучшения процесса. Знание и применение на практике семи инструментов контроля качества лежат в основе одного из важнейших требований TQM - постоянного самоконтроля. Регулятор давления предназначен для автоматического регулирования давления в пневматической системе автомобиля в заданных пределах, а также для защиты пневмосистемы от загрязнения. Регулятор давления установлен непосредственно за компрессором на правом лонжероне рамы автомобиля. Крепится регулятор давления двумя болтами М8. Атмосферный вывод регулятора давления направлен вниз, так, чтобы выбрасываемый регулятором конденсат не попадал на другие детали автомобиля. Деталь регулятор давления имеет корпус. Корпус – это деталь, которая относится к деталям класса корпусов. Корпусная деталь имеет сложную конструкцию, трудоемка по изготовлению, ответственна по назначению и поэтому требует большого внимания с точки зрения технологичности ее конструкции. Корпусная деталь имеет коробчатую форму с точно обработанными отверстиями. Наружная плоская поверхность детали служит основной технологической базой. Наиболее ответственными и точными операциями при обработке корпусной детали являются операции по обработке базовых плоскостей, расточке точных отверстий со строгой параллельностью их осей и точными расстояниями между ними. Исходя из основного эксплуатационного назначения и учитывая необходимость максимального снижения трудоемкости, корпусные детали должны обладать следующими качествами: - прочностью, жесткостью и виброустойчивостью, чтобы исключить деформацию, как в процессе эксплуатации, так и при механической обработке под действием усилий зажимов и резания; - точностью и надежностью стыковых базовых поверхностей; - точностью и строгим расположением поверхностей. Необходимо соблюдать следующие требования: - обрабатываемые поверхности с одной стороны детали целесообразно располагать в одной плоскости, что обеспечивает обработку на поход; - корпусные детали должны иметь хорошо развитые поверхности, выбираемые в качестве технологических баз, что обеспечивает надежную ориентировку и жесткое крепление детали; - нежелательно в конструкции корпуса иметь отверстия, оси которых расположены под углом относительно стенки, что создает неблагоприятные условия врезания; - крепежные отверстия должны быть стандартными по диаметрам и резьбам; - подрезка внутренних торцевых поверхностей может быть облегчена и сделана более точно, если конструкция будет обеспечивать свободный доступ режущего инструмента к месту обработки. Проектируемая деталь корпус исключает сложности, которые могут возникнуть при механической обработке. Цель стандарта состоит в том, чтобы побудить поставщика, через экономическую и психологическую угрозу возможности отклонения продукции, поддерживать процесс производства, позволяющий получить качество в среднем не хуже АQL, и в то же самое время обеспечивать риск ошибочного принятия партии низкого качества (риск потребителя) не выше установленного верхнего предела. Последовательность серии партий должна иметь достаточную продолжительность, чтобы обеспечить применение правил переключения. Эти правила предусматривают следующее: - автоматическую защиту потребителя (посредством переключения на усиленный контроль) или приостановку контроля, когда обнаружено очевидное ухудшение качества; - стимул уменьшения затрат на контроль (посредством переключения на ослабленный контроль) по решению уполномоченного лица, если достигнуто последовательно хорошее качество. В ходе проведения приемочного контроля в цехе АО Серовский Механический завод решаются следующие задачи: - отбраковка партий, засоренность которых дефектной продукцией превышает уровень, установленный нормативно-технической документацией для нормального хода производства (при этом под нормальным ходом производства понимают такое его состояние, когда соблюдены основные требования технологии); - исключение спорных решений по результатам контроля, возможных из-за статистического характера процедуры выборочного контроля. Пусть взято двадцать пять выборок, состоящих из пяти образцов корпусов регулятора каждая. Среднее арифметическое значение и размах определяются для каждой выборки отдельно. Они наносятся на контрольные карты средних арифметических значений согласно данных таблицы 3.
Таблица 3- Учет результатов наблюдений при проведении выборочного контроля в цехе АО Серовский Механический завод

Номер выборки	X1	Х2	Х3	Х4	Х5	Сумма Х	Х Среднее		R
1	-3	-3	0	-1	1	-6	-1,2		4
2	0	-1	-2	3	-1	-1	-0,2		5
3	0	1	-4	1	4	2	0,4		8
4	-2	0	0	1	-4	-5	-1		5
5	1	-2	1	0	-2	-2	-0,4		3
6	0	0	0	0	0	0	0		0
7	2	-4	3	2	0	3	0,6		7
8	0	1	1	1	0	3	0,6		1
9	3	-1	2	-3	-1	0	0		6
10	1	1	1	1	0	4	0,8		1
11	1	-4	-2	-2	-1	-8	-1,6		5
12	2	1	1	0	1	5	1		2
13	0	-1	3	1	0	3	0,6		4
14	1	-2	0	1	-3	-3	-0,6		4
15	1	0	1	1	-1	2	0,4		2
16	0	2	0	-2	0	0	0		5
17	0	5	-1	-1	1	4	0,8		6
18	2	1	-1	-2	-1	-1	-0,2		4
19	2	0	0	0	-3	-1	-0,2		5
20	-4	2	0	1	-2	-3	-0,6		6
21	0	3	0	-1	2	4	0,8		4
22	1	1	-1	1	-1	1	0,2		2
23	1	3	2	2	0	8	1,6		3
24	0	0	2	2	2	6	1,2		2
25	-1	-3	0	-1	-1	-6	-1,2		3
Общее количество						9		1,8	97
Среднее значение						0,072		0,072	3,88

Пусть - результаты наблюдений, образующие одну выборку объемом n=5. Выборочное среднее

(1)
арифметическое значение определяется как (i=1,2,.,n)
Размах этой выборки
, где
- максимальный результат наблюдений в выборке,
- минимальный результат наблюдений в выборке. Далее находим среднее значение всех измерений, или общее среднее. Это можно выполнить при помощи сложения суммарной колонки и деления суммы на количество выборок (следует учесть, что некоторые из этих величин – отрицательные).
Если обозначим количество выборок через (в данном случае равное 25), то общее среднее можно определить по следующей формуле
(2)
Затем определяем средний размах, разделив сумму разных значений размаха на количество выборок:
(3)
В установочный паспорт статистического управления процессами вносится план контроля (объем выборки, периодичность отбора выборок, тип контрольной карты, границы регулирования, средняя линия).

После этого значения и наносятся на контрольные карты в качестве контрольных линий (рис. 3 и 4). Предварительно строится контрольная карта с целью определения состояния процесса – управляемое или не управляемое. На рис. 3 размах почти достигает верхней границы регулирования контрольной карты, следовательно, процесс разброса приближается к изменчивости, а состояние к неуправляемости.

Рисунок 3- Контрольная карта для данных, приведенных в таблице 3
Из всего вышесказанного можно сделать вывод, что имеются особые причины изменчивости процесса по разбросу. Поэтому перед руководством цеха возникает необходимость определить и устранить эти особые причины, а затем перейти к построению и анализу данных на контрольной карте .
Чтобы определить источник причины и провести корректирующие и предупреждающие действия по ее устранению, проводят анализ работы процесса. При проведении анализа процесса руководство цеха использует диаграмму Парето.
На диаграмме Парето (рис.4) отражены следующие недостатки:
- в организации производства;
- невнимательное отношение к работе, в т.ч. при транспортировке;
- испытание вновь принятых рабочих, дача на разряд;
- наладка и переналадка оборудования и приспособлений;
- обучение учеников прохождению производственной практике;
- контроль методом разрушения;
- несвоевременное изменение техпроцесса.
Примечание. Если это рекомендуется, необходимо использовать специальный бланк.
Этап 2. Разработать контрольный листок для регистрации данных с перечнем видов собираемой информации. В нем надо предусмотреть место для графической регистрации данных проверок.
Контрольный листок (или лист) - это инструмент для сбора данных и автоматического их упорядочения для облегчения дальнейшего использования собранной информации.
Важно и то, чтобы все данные добросовестно фиксировались, и собранная в контрольном листке информация могла быть использована для анализа процесса. На основании собранных с помощью этих контрольных листков данных составляется таблица суммарных отказов:
Таблица 4- Таблица суммарных отказов

По всем моделям	Число отказов	Процент от общего числа отказов
1 2 3 4 5 6 7	0 1 0 0 0 0 0	0 100 0 0 0 0 0

Этап 3. Заполните листок регистрации данных о детали (корпус) и подсчитать итоги.
Этап 4. Для построения диаграммы Парето нужно разработать бланк таблицы для проверок данных, предусмотрев в нем графы для итогов по каждому проверяемому признаку в отдельности, накопленной суммы числа дефектов, процентов к общему итогу и накопленных процентов (таблица).
Этап 5. Расположить данные, полученные по каждому проверяемому признаку, в порядке значимости и заполните таблицу.
Этап 6. Начертить одну горизонтальную и две вертикальные оси.
1. Вертикальные оси. Нанесите на левую ось шкалу с интервалами от 0 до числа, соответствующего общему итогу. На правую ось наносится шкала с интервалами от 0 до 100%.
2. Горизонтальная ось. Разделите эту ось на интервалы в соответствии с числом контролируемых признаков.
Этап 7. Построить столбиковую диаграмму.
Этап 8. Начертите кривую Парето.

Рисунок 4- Диаграмма Парето по причинам Кривая Парето получилась сравнительно плавной в результате большого числа классов. При уменьшении числа классов она становится ломаной линией. На рисунке изображена диаграмма Парето по причинам. Эта диаграмма отражает причины проблем, возникающих в ходе производства, и используется для выявления главной из них: потери в денежных суммах при производстве регулятора давления. Далее контролером цеха заполняется форма о проведении типовых испытаний на основании таблицы 5.

Таблица 5- Результаты проведенных испытаний

Обозначение

Наименование продукции

Выявленные несоответствия

Причина несоответствия

Корректирующие действия

Срок исполнения

Срок выполнения

Подтверждение выполнения коррект. действий

Срок оценки результативности

Если выборка содержит 5 образцов корпусов регулятора (n=5), то

Рисунок 5- Контрольная карта для данных, приведенных в таблице 3
Указанные выше границы наносятся на контрольные карты. Если берется выборка, состоящая из партий деталей, то, как правило, все точки на контрольной карте находятся в установленных границах. И если точки на контрольной карте находятся в установленных границах, то соответствующий процесс считается налаженным. Но этот факт еще не говорит о том, удовлетворительно качество всех изделий. Если все точки на контрольной карте находятся внутри границ регулирования, то процесс считается налаженным до тех пор, пока условия производства не изменятся. Это значит, что все изменения являются естественными или случайными, т.е. хаотичными, и не происходят в силу определенных причин. Процесс, изображенный на рисунке является управляемым, так как ни одна из точек не находится за пределами контрольных границ и не лежит по близости с ними, следовательно процесс не вышел из управляемого состояния. Если бы имелись выпавшие точки, то это указывало бы на наличие неслучайной (особой) причины и являлось бы сигналом для проведения дальнейших корректирующих действий. Результаты анализа причин записываются в нижней части оборотной стороны контрольной карты. По полученным результатам контрольных карт, в случае необходимости, разрабатываются корректирующие действия.
Перед руководством цеха АО Серовский Механический завод стоит определенная задача.
Стоит ли проводить 100% контроль качества, если стоимость контроля одного корпуса составляет 0,01 долл. на единицу продукции, а стоимость одной бракованной детали во время окончательной сборки – 4,00 долл.
Эту задачу руководство цеха тормозов решает, оценивая при этом выгоды и затраты, которые понесет предприятие при улучшении качества производства корпусов на 1%.
Если при производстве продукции имеется 0,03 дефектные единицы - без проверки, и 0,02 единицы - после проверки, то выигрыш на единицу продукции составит 0,010*$4,00=$0,04. Стоимость контроля - $0,01. Следовательно, выполнять такой контроль следует, поскольку это позволит сэкономить 0,03 долл. на единицу продукции. Предположим, если стоимость контроля не 0,01 долл., а 0,05 долл., то она будет на 0,01 долл. больше суммы выигрыша, следовательно, при таких условиях проверку проводить не стоит.
Руководству необходимо было решить, следует ли проверять качество корпусов, если при этом известно, что постоянная доля брака составляет 0,03 или 3% при выпуске партии деталей, состоящей из 50 шт.
Если бы руководство не требовало проверять качество корпусов, то выявленные 3% брака проходили бы через фазу сборки продукции, и позже их приходилось бы заменять. Если же проверять все детали, то будет выявлена одна треть дефектных деталей, что снизит уровень брака до 2%. Данные были получены в результате случайной выборки партии изделий, в которой содержится 60 штук корпусов.
Статистический приемочный контроль на АО Серовский Механический завод проводится для проверки качества продукции установленным требованиям с применением статистических методов контроля, являясь при этом выборочным видом контроля.

2.