4.8.14 Рекомендации по применению контрольных карт для статистического управления технологическими процессами

Задача статистического управления технологическими процес­сами заключается в обеспечении и поддержании процессов на приемлемом и стабильном уровне, гарантирующем соответствие про­дукции и услуг установленным требованиям.

Отечественный и зарубежный опыт свидетельствуют, что од­ним из наиболее эффективных методов, применяемых при статис­тическом анализе точности и стабильности технологических про­цессов и оборудования, при их статистическом регулировании, а также для статистической оценки потенциальных возможностей технологических процессов, является метод, основанный на по­строении и анализе контрольных карт.

а

б

Рис.4.32 Карты средних (а) и размахов (б) по данным таблицы 4.21

При построении контрольных карт важен выбор контроли­руемого параметра. Предпочтение целесообразно отдавать тем па­раметрам, которые непосредственно влияют на эксплуатационные характеристики продукции, легко поддаются измерению и на ко­торые можно воздействовать путем регулирования технологиче­ского процесса. Если непосредственное измерение параметров с тех­нической или экономической точки зрения затруднительно или неоправданно, то можно проводить измерение параметров, кото­рые коррелированны (взаимосвязаны) с контролируемым параметром.

В случаях, когда измерение параметров с точностью, необхо­димой для построения контрольных карт для количественных данных, технически или экономически невозможно, используют карты для альтернативных данных. Кроме того, контрольные карты для альтернативных данных находят применение в круп­носерийном и массовом производстве, в условиях которого чаще всего используются такие простейшие средства контроля, как пре­дельные калибры, шаблоны, а также визуальный контроль, ос­нованный на сравнении с контрольным образцом. По существу, при построении контрольных карт для альтернативных данных не требуется знание фактических значений контролируемого па­раметра и достаточно установить лишь факт соответствия или несоответствия его установленным требованиям.

Каждый тип контрольной карты обладает характерными осо­бенностями, которые следует учитывать при выборе карт для каж­дого конкретного случая.

Контрольные карты для количественных данных более чув­ствительны к изменению процесса, чем карты для альтернатив­ных данных, но вместе с тем они более трудоемки. Их следует при­менять для:

- анализа возможностей внедрения технологического процесса;

- отладки технологического процесса;

- проверки точности оборудования;

- установления допусков;

- сравнения нескольких возможных способов изготовления изделия.

Как отмечалось ранее, контрольные карты для количествен­ных данных почти всегда применяют парами - одна карта для кон­троля уровня процесса, а другая - для контроля его разброса. Вме­сте с тем, если разладка технологического процесса характеризуется смещением настройки процесса, его центрирования, а разброс про­цесса практически остается неизменным, то для управления таким процессом следует применять карты средних арифметических зна­чений (карты) или карты медиан (карты).

В случае если разладка технологического процесса характе­ризуется существенным увеличением его рассеивания при неиз­менном центрировании, то для управления таким процессом сле­дует применять карты стандартных отклонений (карты) или карты размахов (карты). При этом следует иметь в виду, чтокарта позволяет быстрее и точнее определить разладку процесса, чемкарта при одних и тех же объемах выборки. Однако постро­ениекарт не требует сложных расчетов, необходимых для пост­роениякарт. При объеме выбороккарты можно приме­нять лишь в случаях крайней необходимости.

Следует отметить, что с помощью карт иликарт можно определить статистический допуск - тот реальный разброс, кото­рый в данный период времени органически обеспечивается дан­ным технологическим процессом.

Применение контрольных карт для альтернативных данных предполагает наличие дефектов в технологическом процессе и на­правлено на то, чтобы дефекты не превышали установленной ве­личины. Эти карты применяются для:

- наблюдения за технологическим процессом с целью его диа­гностики;

- своевременного обнаружения любых отклонений в ходе технологического процесса и их устранения;

- анализа технологического процесса и определения его реаль­ных возможностей на ближайший период;

- констатации реального уровня дефектов за данный период.

Наиболее широко применяются карты доли и числа несоот­ветствующих единиц продукции (икарты), так как они от­личаются большей гибкостью и наглядностью.

Карты числа несоответствий, приходящихся на единицу про­дукции (карты), более удобны по сравнению с картами числа несоответствий в выборке (картами), так каккарты могут применяться и при условии непостоянного объема выборок. Кроме того, они бо­лее информативны - число несоответствий на единицу продукции является конкретным показателем состояния технологического про­цесса, тогда как количество несоответствий, приходящихся на каж­дую выборку, представляется несколько «размытой» оценкой.

Решение о виде контрольных карт для статического управле­ния технологическим процессом, как правило, принимает разработчик техно­логического процесса на основании приведенных выше соображений. При этом дополнительно учитываются конкретные условия производства, нали­чие необходимого контрольно-измерительного оборудования, средств вычислительной техники и соответствующего программ­ного обеспечения, квалификации и опыта применения статисти­ческих методов у операторов, мастеров и рабочих, которым предстоит осуществлять управление технологическим процессом с использованием контрольных карт.

Важно подчеркнуть, что при применении контрольных карт для управления технологическим процессом требования к каче­ству продукции, заданные в технической документации или в кон­тракте в виде допуска на контролируемый параметр или уровня несоответствующей продукции, переводятся в требования к каче­ству технологического процесса путем установления требований к допустимой величине сдвига центра процесса или его разброса. Соблюдение этих требований - необходимое условие изготовле­ния продукции требуемого качества.

Многие вопросы применения и построения контрольных карт для управления технологическими процессами регламентирова­ны международными и национальными стандартами. Так, в ГОСТ Р 50779.40 установлены основные принципы применения контрольных карт и приведены характеристики контрольных карт различных видов, включающих контрольные карты Шухарта, приемочные и адаптивные карты.

Процедуры статистического управления процессом с помощью контрольных карт, основанных на вычислении среднего арифме­тического в выборке и использующих предупреждающие границы и границы регулирования, приведены в ГОСТ Р 50779.41.

Основные положения по применению и интерпретации конт­рольных карт Шухарта и соответствующие методы статистиче­ского управления процессами установлены в ГОСТ Р 50779.42.

Метод статистического управления процессами с помощью приемочных контрольных карт и принцип принятия решений о приемлемости технологического процесса приведены в ГОСТ Р 50779.43.

Классификация контрольных карт Шухарта, правила их вы­бора и применения для анализа и управления технологическими процессами серийного и массового производства продукции уста­новлены в рекомендациях Р 50.1.018 «Обеспечение стабиль­ности технологических процессов в системах качества по моделям стандартов ИСО серии 9000. Контрольные карты Шухарта».

Подробно вопросы построения контрольных карт для количе­ственных и альтернативных данных и их применения для оценки управляемости, воспроизводимости и пригодности технологичес­ких процессов рассмотрены в справочном руководстве фирм Край­слер, Форд и Дженерал Моторс.

Изучение приведенных выше нормативных документов и озна­комление с многочисленными отечественными и зарубежными пуб­ликациями по контрольным картам персоналом, осуществляющим внедрение статисти­ческих методов управления технологическими процессами, безус­ловно, облегчит освоение этих методов. Однако эффективное при­менение контрольных карт для управления технологическими процессами, по нашему глубокому убеждению, невозможно без ав­томатизации контрольно-измерительных операций и применения средств вычислительной техники, освобождающих контрольных мастеров, операторов и рабочих от рутинных операций, связанных с расчетом, построением и интерпретацией контрольных карт.