4.8.5 Объем, частота взятия и количество выборок

При построении контрольных карт для управления процесса­ми кроме рассмотренного в предыдущем разделе порядка опреде­ления положения ЦЛ, контрольных и предупредительных границ необходимо также определить объем, частоту отбора и количество выборок. Поскольку никаких строгих критериев определения этих характеристик выборок не существует, то следует ограничиться изложе­нием общих соображений.

При использовании контрольных карт по альтернативному признаку требуются выборки объемом в десятки, сотни и даже ты­сячи образцов изделий, во всяком случае, не менее 50 штук. К тому же следует иметь в виду, что объем выборки должен быть таким, чтобы для предполагаемого уровня несоответствий среднее количество обнаруживаемых несоответствий в вы­борке было не менее пяти. Это налагает существенное ограничение на применение контрольных карт по альтернативному признаку для управления производственными процессами, обеспечивающи­ми низкий уровень несоответствий. Например, для предпола­гаемого уровня несоответствий 0.1 или 0.01 % объем выборки дол­жен быть равным соответственно 5000 и 50000 изделий.

В случае применения более информативных контрольных карт по количественному признаку оказываются достаточными суще­ственно меньшие объемы выборок, обычно 4…15 изделий. На прак­тике, как отмечалось выше, чаще всего используются выборки объемом пять изделий. Еще меньшие объемы выборок используют в случае дорогостоя­щего или разрушающего контроля.

Всегда необходимо, если это возможно, поддерживать объем выборок постоянным, чтобы избежать ошибок при пересчете положения границ и интерпретации контрольных карт.

В общем случае, чем больше объем выборки, тем точнее можно оценить состояние процесса в текущее время и обнаружить малые сдвиги процесса. Однако если процесс имеет тренд или находится в статистически неуправляемом состоянии, то за время отбора выборки большого объема свойства процесса могут существенно измениться. Поэтому для получения оперативной информации о состоянии процесса выборки должны браться за достаточно короткое время (так называемые мгновенные выборки), в течение которого свойства процесса заведомо не изменяются.

Использование мгновенных выборок - это одна из важнейших особенностей контрольных карт. Вариации внутри подобных вы­борок используют как для определения положения контрольных и предупреждающих границ, так и для контроля краткосрочной стабильности процесса. Долгосрочную стабильность процесса обычно оценивают по вариациям между выборками.

Для обеспечения возможности эффективного обнаружения с помощью контрольной карты факта воздействия на процесс особых причин и выхода его из статистически управляемого состоя­ния необходимо, чтобы мгновенная выборка была представитель­ной, обладающей статистическими свойствами, характерными для всей контролируемой партии продукции. Поэтому мгновенная выборка должна формиро­ваться из изделий, изготовленных в однородных производственных условиях (один и тот же обрабатываемый материал, оборудование, режимы его работы, инструмент, окружающая среда, персонал и т.д.).

Возможны несколько способов формирования представитель­ных мгновенных выборок, например, по единицам оборудования, по операторам, циклам работы оборудования и т.д. При этом ин­терпретация результатов анализа контрольных карт должна обя­зательно учитывать использованный способ формирования пред­ставительных мгновенных выборок.

Частота (периодичность) взятия выборок должна обеспечивать возможность своевременного обнаружения выхода процесса из статистически управляемого состояния и оперативного принятия необходимых корректирующих воздействий на процесс. Частоту взятия выборок, как правило, определяют интуитивно, с учетом специфики контролируемого процесса, реальной возможности взя­тия выборок через определенный промежуток времени, скорости разладки процесса, возможных последствий изменения состояния процесса и других факторов. Кроме того, необходимо учитывать также экономические соображения: расходы на контроль, поте­ри, обусловленные изготовлением несоответствующей продукции и т.д. Нередко бывает целесообразным при установлении частоты взятия выборок учитывать опыт и мнение персонала, обслужива­ющего процесс.

Следует отметить, что частота взятия выборок и их объем мо­гут изменяться в ходе осуществления управления процессом с по­мощью контрольных карт. На этапе первоначального обследова­ния процесса на основе частых выборок делают обоснованное заключение о состоянии контролируемого процесса. После того как процесс стабилизируется, частота взятия выборок может быть снижена. Как правило, выборки большого объема используют для обнаружения незначительных сдвигов процесса, а более частые выборки малого объема применяют для своевременного обнару­жения значительных сдвигов процесса.

Что касается количества выборок, используемых при постро­ении контрольной карты, то оно должно быть достаточным, что­бы все основные причины изменчивости процесса могли проявиться. Обычно 25 или более выборок оказывается достаточным для проверки состояния процесса и оценки его настройки и разброса.