2018-01-21
3242
(Диаграмма Исикавы)
Причинно-следственная диаграмма – инструмент, позволяющий выявить наиболее существенные факторы (причины), влияющие на конечный результат (следствие). Результат процесса зависит от многочисленных факторов, между которыми существуют отношения типа причина-результат. Диаграмма Исикавы позволяет выявить причины нежелательного конечного результата и сосредоточиться на устранении этих причин. При анализе факторов выявляются вторичные, а может быть и третичные причины, приводящие к дефектам и подлежащие устранению, так как цель схемы – отыскать наиболее правильный и эффективный способ решения поставленной проблемы. На практике достаточно часто встречаются случаи, когда можно добиться хороших результатов путем устранения нескольких, на первый взгляд несущественных причин. Поэтому для анализа дефектов и построения диаграммы необходимо определить максимальное число причин, которые могут иметь отношение к допущенным дефектам. Такую диаграмму в виде рыбьего скелета предложил японский ученый К.Исикава. Ее называют также ветвистой схемой характерных факторов.
|
|
|
Построение диаграммы состоит из следующих этапов:
1. Определить тот результат, который необходимо исследовать.
2. Собрать все факторы и причины, которые каким–либо образом влияют на исследуемый результат.
3. Написать выбранный результат, слева направо провести прямую линию (хребет), а записанный результат заключить в прямоугольник. Далее необходимо написать главные причины, которые на него влияют, заключить их в прямоугольники и соединить с хребтом стрелками в виде «больших костей»
4. Написать вторичные причины, влияющие на главные и расположить их в виде «средних костей», примыкающих к большим. Написать причины третичного порядка, которые влияют на вторичные, и расположить их в виде «мелких костей», примыкающих к средним.
5. Проранжировать причины по их значимости, используя для этого диаграмму Парето, и выделить особо важные.
6. Построить диаграмму и нанести всю необходимую информацию.
При анализе причинно-следственной диаграммы систематизацию причин следует проводить, рассматривая их в последовательности: от мелких к средним и т.д..
Пример 1: Необходимо проанализировать причины, вызывающие изменение показателя текучести расплава полиэтиленового порошка в процессе его синтеза (рис. 13).
1 3
1.3 3.3
1.1 3.1
1.4 3.4
1.2 3.2
2.1 П
2.3
2.2
Рис. 13. Диаграмма Исикавы для анализа причин, вызывающих изменение ПТР порошка полиэтилена.
В данной диаграмме П – изменение ПТР.
1 – качество сырья:
1.1 – качество водорода (содержание кислорода, влаги);
|
|
|
1.2 – качество азота (содержание кислорода, влаги и т.д.);
1.3 – качество этилена (содержание О, Н2О, СО2, СО и т.д.);
1.4 – качество сомономера αС4Н8 (то же, что и у этилена).
2 – активность катализатора:
2.1 – содержание Сr, Аl;
2.2 - качество силикагеля (объем пор, площадь поверхности);
2.3 - наличие каталитических ядов.
3 – субъективный фактор, регулирование рабочих параметров:
3.1 – регулирование соотношения Н2/С2Н4;
3.2 – регулирование температуры;
3.3 – расход катализатора;
3.4 – регулирование соотношения αС4Н8/С2Н4.
Пример 2. Необходимо проанализировать причины возникновения дефектов готовой продукции при производстве напорных рукавов бездорновым способом.
В представленной диаграмме (рис. 14) П – проблема (качество рукавов).
1 – резиновые смеси:
1.1 – основная рецептура;
1.1.1 – замена основных ингредиентов (технический углерод, мел, цинковые белила, группа каучуков);
1.1.2 - нарушение режима хранения и подготовки ингредиентов;
1.2 – содержание посторонних включений (в том числе повышенная влажность ингредиентов).
2 – межоперационный брак:
2.1 – наличие включений;
2.2 – качество нитей в силовом каркасе;
 |
1 2
1.1.1 
2.1 2.5
 | |||||
 | |||||
 | |||||
2.2 2.6
1.1 1.2
2.3 2.7
1.1.2 2.4
 |
3.1 4.1 П
3.1.1 3.2 3.3 4.2 4.3
3 4
Рис. 14. Диаграмма Исикавы для анализа причин, влияющих на качество готовой продукции - напорных рукавов
2.3 – качество трощения нитей;
2.4 – качество используемого воздуха;
2.5 – качество эмульсии;
2.6 – температурный режим (4 точки головки процесса освинцевания, вальцы, червячные машины);
2.7 – режим вулканизации.
3 – оснастка:
3.1 – подбор оснастки;
3.1.1 – правильность установки оснастки;
3.2 – износ оснастки;
3.3 – качество обслуживания оснастки.
4 – оборудование и технологические параметры:
4.1 – вид используемого оборудования;
4.2 – скорость сборки рукавов;
4.3 – скорость опрессования рукавов.
Пример 3. Анализ причин появления брака готовой продукции в производстве полиэтиленовых труб для газопроводов (рис.15).
1 2
1.7 2.9 2.8
 | |||||
 | |||||
 | |||||
1.8 1.5 2.7 2.6
 | |||||
 | |||||
 |
1.6 2.5 2.4
1.3
1.4 2.3
1.1 2.2
1.2 2.1
П
3.1 3.2 4.1
 | |||
 | |||
3 4 5
Рис. 15. Диаграмма Исикавы для анализа причин, вызывающих увеличение брака готовой продукции – полиэтиленовых труб
В представленной диаграмме П - брак готовой продукции.
1 – геометические размеры:
1.1 – толщина стенки трубы меньше нормы;
1.2 - толщина стенки трубы больше нормы;
1.3 – наружный диаметр трубы меньше нормы;
1.4 - наружный диаметр трубы больше нормы;
1.5 - разнотолщенность стенки трубы;
1.6 - овальность трубы;
1.7 – волнистость на внутренней поверхности трубы;
2 – наличие поверхностных дефектов:
2.1 – пульсация;
2.2 - чешуйчатые полосы на наружной поверхности трубы;
2.3 – дефекты на наружной поверхности ввиде узелков и раковин;
2.4 – риски на наружной поверхности трубы;
2.5 – поверхность трубы шероховата;
2.6 – следы спаев от спиц дорнодержателя;
2.7 - пузырьки и вздутия на поверхности трубы;
2.8 – наплывы;
2.9 – сильный глянец на внутренней поверхности.
3 – качество маркировки:
3.1 – сдвиг осей штампов в пределах ТУ;
3.2 – глубина маркировки в пределах норм.
4 – отрезное устройство:
4.1 – качество режущего инструмента.
5 – химический состав (для труб из полиэтилена для газопроводов марки ПЭ–80Б-275).
С помощью диаграммы Исикавы можно решать широкий спектр конструкторских, технологических, технических, экономических, организационных, социальных и других проблем. После построения причинно-следственной диаграммы необходимо выявить первопричины, которые создают наибольшие трудности. Для этого используют диаграмму Парето, которая позволяет осуществить распределение усилий по устранению причин брака и объективно представить фактическое положение дел в понятной и наглядной форме.
|
|
|
Диаграмма Парето
Диаграмма Парето – инструмент, позволяющий распределить усилия для разрешения возникающих проблем и выявить основные причины, с которых нужно начать действовать.
Диаграмму Парето также используют и для решения таких проблем как появление брака и неполадок оборудования, удлинение времени от выпуска партии изделий до ее сбыта, наличие на складах продукции, лежащей мертвым грузом, поступление рекламаций, количество которых не уменьшается, невзирая на старания повысить качество, на задержку сроков поставок исходного сырья и материалов. Различают два вида диаграмм Парето:
1. Диаграмма Парето по причинам. Эта диаграмма отражает причины проблем, возникающих в ходе производства, и используется для выявления главной из них:
- исполнитель работы: смена, бригада, возраст, квалификация;
- оборудование: станки, агрегаты, инструменты, оснастка;
- сырье: изготовитель, вид сырья, партия;
- метод работы: условия производства, приемы работы, последовательность операций;
- измерения: точность, верность, повторяемость, стабильность.
2. Диаграмма Парето по результатам деятельности. Эта диаграмма предназначена для выявления главной проблемы и отражает следующие нежелательные результаты деятельности:
- качество: дефекты, поломки, ошибки, отказы и т.д.;
- себестоимость: объем потерь, затраты;
- сроки поставок: нехватка запасов, срыв сроков поставок;
- безопасность: несчастные случаи, аварии.
Этапы построения диаграммы Парето.
1. Установить, какие проблемы надлежит исследовать и как собирать данные.
2. Для регистрации данных с перечнем видов собираемой информации разработать контрольный листок. В нем надо предусмотреть место для графической регистрации данных проверок.
|
|
|
3. Заполнить листок регистрации данных и подсчитать итоги.
4. Для построения диаграммы Парето 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.
5. Расположить данные, полученные по всем проверяемым признакам, в порядке значимости и заполнить таблицу.
6. Построить столбиковую диаграмму и кумулятивную кривую Парето с нанесением всех обозначений и надписей.
Диаграмму Парето по причинам строят после построения причинно-следственной диаграммы. Так, для диаграммы Исикавы, изображенной на рис. 13, выявим и проанализируем первопричины, вызывающие изменение показателя текучести расплава порошка полиэтилена. Для этого необходимо узнать процентное соотношение параметров, рассчитать накопленный процент и заполнить табл. 9. По данным таблицы строятся столбчатый график и кумулятивная кривая Парето (рис. 16).
Таблица 9
Данные для построения диаграммы Парето
| № | Параметры | Процентное соотношение параметров | Накопленный процент |
| Качество сырья Активность катализатора Субъективный фактор Итого | - |
% соотношение
параметров
100
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0 Параметры
1 2 3
Рис. 16. Диаграмма Парето по первопричинам, вызывающим изменение ПТР порошка полиэтилена
Анализируя диаграмму Парето, видно, что основным фактором, вызывающим изменение ПТР порошка полиэтилена, является качество сырья. Это говорит о том, что необходимо тщательно подбирать сырье и следить за его качеством. Далее, чтобы выявить, какие из вторичных факторов оказывают наибольшее влияние, их также подвергают ранжированию (табл. 10). При этом особое внимание нужно обратить на вторичные факторы, относящиеся к качеству сырья.
Таблица 10
Данные для построения диаграммы Парето
| № | Параметры | Процентное соотношение | Накопленный % |
| 1.1 1.2 1.3 1.4 | Качество водорода Качество азота Качество этилена Качество сомономера αС4Н8 Итого | - | |
| 2.1 2.2 2.3 | Содержание Cr, Al Качество силикагеля Каталитические яды Итого | - | |
| 3.1 3.2 3.3 3.4 | Регулирование соотношения Н2/С2Н4 Регулирование температурой Расход катализатора Регулирование соотношения αС4Н8/С2Н4 | ||
| Итого | - |
По данным таблицы аналогично строится диаграмма Парето (рис. 17).
% соотношение параметров
100
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0 Параметры
1.1 1.2 1.3 1.4 2.1 2.2 2.3 3.1 3.2 3.3 3.4
Рис. 17. Диаграмма Парето по вторичным причинам, вызывающим изменение ПТР порошка полиэтилена
Анализируя первую часть диаграммы, можно сделать вывод, что изменение показателя текучести в основном зависит от качества водорода, на что необходимо обратить особое внимание. Таким образом, выяснив причины появления существенно важных дефектов, можно устранить почти все потери, сосредоточив усилия на ликвидации именно этих причин.
Аналогично рассмотрим второй пример причинно-следственной диаграммы (рис. 14). В этом примере необходимо выявить первопричины и вторичные причины, вызывающие снижение качества напорных рукавов. Как и в первом примере, последовательно ранжируем первичные причины (табл. 11, рис. 18), вторичные (табл. 12, рис. 19), и третичные (табл. 13, рис.20).
Таблица 11
Данные для построения диаграммы Парето
| № | Параметры | Процентное соотношение параметров | Накопленный процент |
| Качество резиновой смеси Межоперационный брак Качество оснастки Технологические параметры | 38,8 13,2 | 78,8 - |
% соотношение
параметров
100
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0 Параметры
1 2 3 4
Рис.18. Диаграмма Парето по первопричинам
возникновения брака напорных рукавов
Из данной диаграммы Парето видно, что основными факторами, наиболее влияющими на качество готовой продукции, являются качество резиновой смеси и межоперационный брак. Следовательно, эти факторы необходимо исследовать более детально.
Таблица 12
Данные для построения диаграммы Парето
| № | Параметры | Процентное соотношение параметров | Накоплен-ный процент |
| 1.1 1.2 | Основная рецептура Содержание посторонних включений Итого | - | |
| 2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 2.6 2.7 | Наличие включений Температурный режим Качество нитей в каркасе Качество трощения нитей Режим вулканизации Качество используемого воздуха Качество эмульсии Итого | - | |
| 3.1 3.2 3.3 | Подбор оснастки Износ оснастки Установка оснастки Итого | - | |
| 4.1 4.2 4.3 | Скорость сборки рукавов Вид используемого оборудования Скорость опрессования рукава Итого | - |
% соотношение параметров
100
 |
50
 | |||||||
 | |||||||
 | |||||||
 | |||||||
0
1.1 1.2 2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 2.6 2.7 3.1 3.2 3.3 4.1 4.2 4.3
Параметры
Рис. 19. Диаграмма Парето по вторичным причинам возникновения брака напорных рукавов
Проанализировав первую и вторую части диаграммы, видно, что качество резиновой смеси в основном зависит от основной рецептуры, а межоперационный брак возникает преимущественно от наличия включений.
Таблица 13
Данные для построения диаграммы Парето
| № | Параметры | Процентное соотношение параметров | Накопленный процент |
| 1.1.1 1.1.2 | Замена основных ингредиентов Нарушение хранения и подготовки ингредиентов Итого | - |
% соотношение параметров
100
90
80
70
60
50
40
30
20
10 Параметры
0 1.1.1 1.1.2
Рис. 20. Диаграмма Парето по третичным причинам возникновения брака напорных рукавов
Изучив все три диаграммы, можно сделать вывод, что при производстве напорных рукавов особое внимание необходимо уделять замене ингредиентов основной рецептуры резиновой смеси.
Теперь обратимся к третьему примеру причинно-следственной диаграммы (рис. 15). Проанализируем первичные (табл. 14, рис. 21) и вторичные (табл. 15, рис. 22) причины, создающие наибольшие трудности при производстве полиэтиленовых труб для газопроводов.
Таблица 14
Данные для построения диаграммы Парето
| № | Параметры | % соотноше-ние параметров | Накопленный процент |
| Механические свойства Поверхностные дефекты Качество штампа Режущий инструмент | 38,8 7,2 | 75,2 |
% соотношение
параметров
100
90
80
70
60
50
40
30
20
10 Параметры
0 1 2 3 4
Рис. 21. Диаграмма Парето по первопричинам
возникновения брака полиэтиленовых труб
Из графика видно, что наибольшее влияние на качество полиэтиленовых труб оказывают механические свойства и поверхностные дефекты. На основе построенного графика исследуют вторичные причины возникновения поверхностных дефектов и механические свойства, оказывающие наибольшее влияние на качество готовой продукции.
Таблица 15
Данные для построения Диаграммы Парето
| № | Параметры | %соотно шение пар-ов | Накоп-ленный % |
| 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6 1.7 | Толщина стенки трубы меньше нормы Толщина стенки больше нормы Наружный диаметр трубы меньше нормы Наружный диаметр больше нормы Разнотолщенность стенки трубы Овальность трубы Волнистость на внутренней поверхности трубы | ||
| 2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 2.6 2.7 2.8 2.9 | Пульсация Чешуйчатые полосы на наружной поверхности трубы Дефекты в виде узелков и раковин Риски на наружной поверхности трубы Поверхность шероховата Следы спаев от дорнодержателя Пузырьки и вздутия Наплывы Глянец на внутренней поверхности | ||
| 3.1 3.2 | Сдвиг осей штампов в пределах ТУ Глубина маркировки в пределах | ||
% соотношение
параметров
100
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0
1.1 1.3 1.5 1.7 2.1 2.3 2.5 2.7 2.9 3.1 3.2
Параметры
Рис. 22. Диаграмма Парето по вторичным причинам возникновения брака готовой продукции – полиэтиленовых труб
Построение диаграммы Парето по вторичным причинам показало, что увеличение брака полиэтиленовых труб чаще всего происходит из-за следующих механических свойств: волнистости на внутренней поверхности трубы; разнотолщенности стенок труб. Увеличение брака также происходит из-за часто возникающих на наружной поверхности трубы дефектов в виде узелков и раковин. Необходимо также обратить внимание на шероховатость поверхности трубы, риски на наружной поверхности и пульсацию.
Сосредоточив усилия на устранении преимущественно вышеуказанных причин, можно устранить почти все потери, связанные с производством полиэтиленовых труб.
Пример диаграммы по результатам деятельности: Исследовали дефекты готовых изделий, полученных в процессе компрессионного прессования из термореактивного материала марки 03-010-02. Разработали контрольный листок регистрации данных (табл. 1,2). Cоставили таблицу для построения диаграммы Парето (табл. 16), на основе которой построили диаграмму (рис. 23).
Таблица 16
Данные для построения диаграммы Парето
| Типы дефектов | Число дефек тов | Накопленная сумма числа дефектов | Процент числа дефектов по каждому признаку | Накопленный процент |
| Усадка Матовые пятна Коробление детали Трещины Вздутия на поверхности Разрыв изделия Прочие Итого | - | - |
% соотношение
параметров
100
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0 Параметры
Рис.23. Диаграмма Парето дефектов готовых изделий
Результатом применения метода Парето является получение необходимой информации для организации бездефектного производства и принятия управляющих решений.
Каждый из перечисленных инструментов в отдельности и в сочетании с другими может применяться в любой последовательности – в зависимости от конкретных решаемых задач. Эти инструменты обязаны применять все работники, независимо от положения в служебной иерархии и доли влияния на конечный результат, так как на качество продукции влияют все без исключения. Но для понимания того, каким образом для принятия эффективных решений рекомендуется использовать статистические методы, рассмотрим алгоритм применения данных методов (рис. 24) [10].
|
 | |||
 | |||
|
|
 | |||
 | |||
Да Да
Нет
Нет Да
|
|
 |  | ||
Специальные Общие
 | |||
 | |||
Нет
 |
Рис. 24. Алгоритм применения статистических методов
Данный алгоритм – динамично развивающаяся структура работы по определению результативности процесса.
Звенья системы управления качеством, от которых зависят инженерные решения, должны использовать в дополнение более сложные статистические инструменты [2]:
1) анализ петли качества до запуска в производство и после, с момента его начала (off-line и on-line);
2) анализ соотношения «сигнал-шум»;
3) расчет и анализ функции потери качества;
4) расчет и анализ индексов воспроизводимости.
Перечисленные более сложные статистические инструменты, детально разработанные и введенные в современную практику Г. Тагути, позволяют с наибольшей эффективностью создавать робастные (устойчивые) изделия, технологии, оборудование.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. Адлер Ю.П., Полховская Т.М., Нестеренко П.А., Шпер В.Л. Управление качеством. Ч. 1: Семь простых инструментов: Учеб. пособие для вузов. – М.: МИСИС, 2001. – 138с.
2. Брагинский В.А. Современные теории и методы оценки качества и прочности деталей из пластмасс (обзор) // Пластические массы, 1999. №10. С 39-45.
3. Аристов О.В. Управление качеством: Учеб. пособие для вузов. - М.: ИНФРА-М, 2003. – 240с.
4. Гличев А.В. Основы управления качеством продукции. – - М.: РИА Стандарты и качество, 2001. – 424с.
5. Гличев А.В. Прикладные вопросы квалиметрии. – М.: АМИ, 1989.
6. Ильенкова С.Д., Ильенкова Н.Д., Мхитарян В.С. Управление качеством: Учебник для вузов. – М.: ЮНИТИ, 2000. – 199с.
7. Огвоздин В.Ю. Управление качеством: Учеб. пособие. – М.: Изд-во «Дело и сервис», 2002. – 160с.
8. Окрепилов Л.К. Управление качеством: Учебник для вузов. – СПб.: ОАО «Изд-во «Наука», 2000. – 912с.
9. Розова Н.К. Управление качеством. – СПб.: Питер, 2003. – 224с.
10. Самсонова М.В. Статистические методы в управлении процессами организации // Методы менеджмента качества, 2005. №2. С 50 – 53.
