2020-04-07
207
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ
РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ФГБОУ ВПО «ИВАНОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»
Экономический факультет
Кафедра менеджмента
СИСТЕМА МЕНЕДЖМЕНТА КАЧЕСТВА
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ
К лабораторной работе
«Использование статистических методов контроля
Для анализа причин снижения качества продукции»
Для студентов магистратуры по направлению «Менеджмент» 080200.68
(часть 2)
Иваново
2013
Составитель кандидат экономических наук И.А. Сокова
Лабораторная работа имеет своей целью закрепление студентами - магистрами теоретических знаний и приобретение практических навыков применения методов статистического контроля качества для выявления причин снижения качества продукции и выработки мероприятий по их устранению и предотвращению.
Печатается по решению
методической комиссии
экономического факультета
Ивановского университета
Р Е Ц Е Н З Е Н Т
Профессор кафедры «Менеджмента сферы услуг»
Ивановского филиала РГТЭУ
доктор экономических наук, О.Ю. Гурьева
© Издательство
«Ивановский государственный
университет», 2013
Статистические методы признаются важным условием рентабельного управления качеством, а также средством повышения эффективности производственных процессов и качества продукции. В стандартах ИСО 9001 – ИСО 9003, где рассматриваются системы качества, записано: «В случае необходимости поставщик должен разрабатывать процедуры, обеспечивающие выбор статистических методов, необходимых для проверки возможности технологического процесса и приемлемости характеристик продукции» [5, с. 42].
Какие же мероприятия требуют применения статистических методов? Все без исключения, и по всему жизненному циклу продукции – от определения требований в самом начале до их выполнения в конце.
Какие статистические методы следует использовать? Когда речь идет о широком применении статистических методов, рассматривать следует только те из них, которые понятны и которые могут легко применяться нестатистиками. Для решения проблем, связанных с качеством продукции, широко применяются 7 традиционных методов (так называемых «инструментов» качества), а именно: гистограммы, временные ряды, диаграммы Парето, причинно-следственные диаграммы, контрольные листки, контрольные карты, диаграммы рассеяния [4, с. 10]. В настоящее время эти методы, получив дальнейшее развитие, стандартизированы и рекомендуются для использования в работе по повышению качества [5,].
Известный японский специалист по качеству профессор К. Исикава говорил: «Основываясь на опыте своей деятельности, могу сказать, что 95% всех проблем фирмы могут быть решены с помощью этих семи приемов» [3, с. 21].
Области применения упомянутых «инструментов» качества показаны на рис. 1; там же приведены еще два приема, часто используемые на начальной стадии работы: мозговая атака и схема процесса [1, с. 114].
Рассмотрим суть указанных методов.
Мозговая атака используется, чтобы помочь группе выработать наибольшее число идей по какой-либо проблеме в возможно короткое время, и может осуществляться двумя путями:
1) упорядочение — каждый член группы подает идеи в порядке очередности по кругу или пропускает свою очередь до следующего раза. Таким способом можно побудить к разговору даже самых молчаливых людей, однако здесь присутствует некоторый элемент давления, что может помешать;
2) неупорядоченно — члены группы просто подают идеи по мере того, как они приходят на ум. Так создается более раскованная атмосфера, правда, есть опасность, что самые говорливые возьмут верх.
 |
В обоих методах общие правила поведения одинаковы. Желательно придерживаться такой линии повеления:
Рис. 1. Область применения «инструментов» качества
выявление проблем; 2 – анализ проблем
• никогда не критиковать идей. Записывать на лист или доску каждую идею. Если слова видны всем, это помогает избежать неверного понимания и рождает новые идеи;
• каждый должен согласиться с вопросом или повесткой дня предстоящей мозговой атаки;
• заносить на доску или на лист слова выступающего буквально, не редактируя их;
• делать все быстро, лучше всего проводить мозговую атаку за 5 – 15 минут.
Схема процесса (схема последовательности операций, маршрутная карта) применяется, когда требуется проследить фактические или подразумеваемые стадии процесса, которые проходят изделие или услуга, чтобы можно было определить отклонения.
Схема процесса представляет собой графическое изображение последовательных стадий процесса, дает отличное представление о программе и может быть полезной для понимания того, как различные стадии процесса соотносятся друг с другом (рис. 2).
Рис. 2. Схема процесса
При изучении схем процессов можно часто обнаружить скрытые ловушки, которые служат потенциальными источниками помех и трудностей.
Необходимо собрать специалистов, располагающих наибольшими знаниями о данном процессе, для того, чтобы:
1) построить последовательную схему стадий процесса, который действительно происходит;
2) построить последовательную схему стадий процесса, который должен протекать, если все будет работать правильно;
3) сравнить две схемы, чтобы найти, чем они отличаются, и таким образом найти точку, в которой возникают проблемы.
Контрольный листок (таблица проверок) позволяет ответить на вопрос: «Как часто случается определенное событие?» (рис. 3). С него начинается превращение мнений и предположений в факты. Построение контрольного листка включает в себя следующие шаги, предусматривающие необходимость:
1) установить как можно точнее, какое событие будет наблюдаться. (каждый должен следить за одной и той же вещью);
2) договориться о периоде, в течение которого будут собираться данные. (он может колебаться от часов до недель);
3) построить форму, которая будет ясной и легкой для заполнения. В форме должны быть четко обозначены графы и колонки, должно быть достаточно места для внесения данных;
4) собирать данные постоянно и честно, ничего не искажая.
Собранные данные должны быть однородными. Если это не так, необходимо в начале сгруппировать данные, а затем рассматривать их по отдельности.
Временной ряд (линейный график) применяется, когда требуется самым простым способом представить ход изменения наблюдаемых данных за определенный период времени.
Временной ряд предназначен для наглядного представления данных, он очень прост в построении и использовании. Точки наносятся на график в том порядке, в каком они были собраны.
| Дефекты
| Март | Итого | |||
| 9 | 10 | 11 | 12 | ||
| Неверный: размер контур глубина вес | IIIII I I IIIII IIIII IIIII IIIII | IIIII III I IIIII IIIII | IIIII III III I IIIII IIIII II | IIIII II II I IIIIII IIIII IIIII | 26 9 8 52 |
| поверхность | II | III | I | I | 7 |
| Всего: | 29 | 22 | 25 | 26 | 102 |
Рис. 3. Контрольный листок
Поскольку они обозначают изменение характеристики во времени, очень существенна последовательность данных.
Опасность в использовании временного ряда заключается в тенденции считать важным любое изменение данных во времени.
Временной ряд, следует использовать, чтобы сосредоточить внимание на действительно существенных изменениях в системе.
Одно из наиболее эффективных применений временного ряда заключается в выявлении существенных тенденций или изменений средней величины (рис. 4).
Рис. 4. Временной ряд
Диаграмма Парето применяется, когда требуется представить относительную важность всех проблем или условий с целью выбора отправной точки для решения проблем, проследить за результатом или определить основную причину проблемы.
Диаграмма Парето – это особая форма вертикального столбикового графика, которая помогает определить, какие имеются проблемы, и выбрать порядок их решения. Построение диаграммы Парето, основанное или на контрольных листках, или на других формах сбора данных, помогает привлечь внимание и усилия к действительно важным проблемам. Можно достичь большего, занимаясь самым высоким столбиком, а не уделяя внимание меньшим столбикам (рис. 5) [2, с. 75].
Порядок построения диаграммы Парето.
1. Выберите проблемы, которые необходимо сравнить, и расположите их в порядке важности (путем мозговой атаки, используя существующие данные — отчеты).
2. Определите критерий для сравнения единиц измерения (натуральные характеристики, стоимостные).
3. Наметьте период времени для изучения.
 |
4. Сгруппируйте данные по категориям, сравните критерии каждой группы.
Рис. 5. Диаграмма Парето
5. Перечислите категории слева направо на горизонтальной оси в порядке уменьшения значения критерия. В последний столбик включите категории, имеющие наименьшее значение.
Причинно-следственная диаграмма (диаграмма Исикавы, диаграмма «рыбий скелет») применяется, когда требуется исследовать и изобразить все возможные причины определенных проблем или условий.
Причинно-следственная диаграмма была разработана, чтобы представить соотношения между следствием, результатом и всеми возможными причинами, влияющими на них. Следствие, результат или проблема обычно обозначаются на правой стороне схемы, а главные воздействия или «причины» перечисляются на левой стороне (рис. 6).
Порядок построения причинно-следственной диаграммы.
1. Начинайте процесс с описания выбранной проблемы, а именно: в чем ее особенности, где она возникает, когда проявляется и как далеко распространяется.
2. Перечислите причины, необходимые для построения причинно-следственной диаграммы одним из следующих способов:
• проведите мозговую атаку, на которой обсудите все возможные причины без предварительной подготовки;
• внимательно проследите все стадии производственного процесса и на контрольных листках укажите возможные причины возникающей проблемы.
 |
3. Постройте действительную причинно-следственную диаграмму.
Рис. 6. Причинно-следственная диаграмма
4. Попытайтесь дать толкование всем взаимосвязям.
Для того чтобы отыскать основные причины проблемы, ищите причины, которые повторяются.
Основные причинные категории нужно записывать в самом общем виде. Используйте как можно меньше слов.
Гистограмма применяется, когда требуется исследовать и представить распределение данных о числе единиц в каждой категории с помощью столбикового графика.
Как мы уже видели на диаграмме Парето, очень полезно представить в форме столбикового графика частоту, с которой появляется определенное событие (так называемое частотное распределение). Однако диаграмма Парето имеет дело только с характеристиками продукции или услуги: типами дефектов, проблемами, угрозой безопасности и т. п.
Гистограмма, напротив, имеет дело с измеряемыми данными (температура, толщина) и их распределением. Распределение может быть критическим, т. е. иметь максимум. Многие повторяющиеся события дают результаты, которые изменяются во времени.
 |
Гистограмма обнаруживает количество вариаций, которые имеет процесс. Типичная гистограмма может выглядеть так, как показано на рис. 7.
Рис. 7. Гистограмма
Количество классов (столбиков на графике) определяется тем, как много взято образцов или сделано наблюдении.
Некоторые процессы по своей природе искажены (несимметричны), поэтому не следует ожидать, что каждое распределение будет иметь форму колоколообразной кривой.
Если у кривой имеется два пика, это означает, что данные собраны из двух или более различных источников, т. е. смен, машин и т. п.
Диаграмма рассеяния (разброса) применяется, когда требуется представить, что происходит с одной из переменных величин, если другая переменная изменяется, и проверить предположение о взаимосвязи двух переменных величин (рис. 8).
Диаграмма рассеяния используется для изучения возможной связи между двумя переменными величинами. Глядя на диаграмму рассеяния, нельзя утверждать, что одна переменная служит причиной для другой, однако диаграмма проясняет, существует ли связь между ними и какова сила этой связи.
Диаграмма рассеяния строится в таком порядке: по горизонтальной оси откладываются измерения величин одной переменной, а по вертикальной оси — другой переменной. Вид типичной диаграммы рассеяния представлен на рис. 8.
Контрольная карта применяется, когда требуется установить, сколько колебаний в процессе вызывается случайными изменениями и сколько обязаны чрезвычайным обстоятельствам или отдельным действиям, чтобы определить, поддается ли процесс статистическому регулированию.
Контрольная карта представляет собой рассмотренный выше временной ряд со статистически определенными верхней и нижней границами, нанесенными по обе стороны от средней линии процесса. Они называются «верхний контрольный предел» (ВКП) и «нижний контрольный предел» (НКП) (рис. 9).
Эти пределы вычисляются по особым формулам с использованием отдельных замеров. При этом не принимается во внимание, как идет весь процесс после нанесения границ процесса на схему, чтобы далее определить, попадают ли точки между линиями пределов или они выходят за них и образуют «неестественные» выбросы. Если это происходит, то говорят, что процесс вышел из-под контроля. Отклонение точек внутри пределов происходит из-за изменений, присущих самому процессу (конструкции, выбора машины, профилактического обслуживания и т. п.). Повлиять на эти колебания можно только изменением самой системы.
Верхний и нижний контрольные пределы должны быть вычислены статистически, не следует путать их с пределами технических характеристик, которые основаны на требованиях стандартов к изделиям.
Контролироваться должны естественные колебания между пределами контроля.
 |
Нужно убедиться, что выбран правильный тип контрольной карты для определенного типа данных. Данные должны быть взяты точно в той последовательности, как они собраны, иначе они теряют смысл.
Рис. 8. Диаграмма рассеяния: положительная взаимосвязь;
нет взаимосвязи; отрицательная взаимосвязь
Не следует вносить изменений в процесс в период сбора данных. Данные должны отражать, как процесс идет естественным образом.
Контрольная карта может указать на наличие потенциальных проблем до того, как начнется выпуск дефектной продукции.
Принято говорить, что процесс вышел из-под контроля, если одна или более точек вышли за пределы контроля.
По контрольной карте необходимо сделать соответствующую корректировку процесса при условии, что:
а) две точки из трех находятся по одну сторону от центральной линии;
б) четыре точки из пяти расположены по одну сторону от центральной линии;
 |
Рис. 9. Контрольная карта
в) девять точек находятся по одну сторону от центральной линии;
г) шесть последовательных точек возрастают или уменьшаются;
д) четырнадцать точек в ряду колеблются вверх-вниз;
е) пятнадцать точек в ряду находятся ниже или выше центральной линии.
Существуют два основных типа контрольных карт: для качественных признаков (годен – негоден) и для количественных признаков. Для качественных признаков возможны четыре вида контрольных карт:
1) V – карта (число дефектов на единицу продукции);
2) С – карта (число дефектов в выборке);
3) Р – карта (доля дефектных изделий в выборке);
4) (пр) – карта (число дефектных изделий в выборке).
При этом в первом и третьем случаях объем выборки является переменным, а во втором и четвертом – постоянным.
Таким образом, целями применения контрольных карт могут быть:
▪ выявление неуправляемого процесса;
▪ контроль за управляемым процессом;
▪ оценивание возможностей процесса.
Для более глубокого изучения темы «Статистические методы управления качеством» студентам предлагается выполнить лабораторную работу «Использование статистических методов контроля для анализа причин снижения качества продукции».
Цель работы – закрепление студентами теоретических знаний и приобретение практических навыков использования диаграммы Парето и причинно-следственной диаграммы Исикавы для исследования причин снижения качества пошива мужского костюма и разработки мероприятий по их устранению.
Диаграмма Парето широко используется при анализе причин, от которых зависит решение исследуемых проблем, и позволяет в понятной и наглядной форме показать влияние этих причин в порядке уменьшения их значимости. Согласно принципу Парето все бесчисленные всевозможные причины делятся на две группы. В первую группу обычно относят существенно важные причины, вызывающие появление дефектных изделий. Обычно к первой группе относится небольшое число причин, которые оказывают существенное воздействие на изменение качества. Эти причины называют «немногочисленные существенно важные». Вторую группу составляет большое число причин, оказывающих (тем не менее) незначительное воздействие, их называют «многочисленные несущественные». Существует большая разница между «мнимыми» причинами, якобы вызывающими дефекты, и реальными виновниками, действительно ведущими к выпуску дефектных изделий.
Использование диаграмм Парето позволяет выявить те причины, от которых в большей части зависит решение поставленных проблем и на которые в первую очередь необходимо сконцентрировать внимание ОТК или ОУК. Эти диаграммы используют для анализа и выбора планов контроля качества работы технологических процессов, бригад или отдельных единиц оборудования. С использованием диаграмм Парето можно анализировать и выявлять главные причины нарушений технологических процессов, неритмичности работы потоков, их простоев, возникновения дефектов в изделиях.
Обычно построение диаграмм Парето – это методика определения немногочисленных существенно важных факторов. Различают два вида таких диаграмм:
1. Диаграмма Парето по результатам деятельности.
Эта диаграмма предназначена для выявления главной проблемы и отражает следующие нежелательные результаты деятельности:
- качество: дефекты, поломки, ошибки, рекламации, возвраты;
- себестоимость: объём потерь, затраты;
- сроки поставок: нехватка запасов, ошибки в составлении счетов, срыв сроков поставок;
- безопасность: несчастные случаи, трагические ошибки, аварии.
2. Диаграмма Парето по причинам.
Эта диаграмма отражает причины проблем, возникающих в ходе производства, и используется для выявления главной из них:
- рабочий: смена, бригада, возраст, опыт работы, квалификация, индивидуальные характеристики;
- оборудование: машины, агрегаты, инструменты, оснастка, организация использования, модели, штампы;
- сырьё: изготовитель, вид сырья, поставщик, партия;
- метод работы: условия производства, заказы, наряды, приёмы работы, последовательность операций.
Качество изготовления изделий массового производства определяется качеством выполнения каждой технологической операции, которая, в свою очередь, зависит от качества труда исполнителя, состояния оборудования, совершенства технологии и технической документации, свойств основных и вспомогательных материалов.
Дефекты в швейных изделиях могут возникать по вине подготовительного, раскройного и швейных производств.
Анализ проблемы начинается со сбора статистического материала, установления причин, вызвавших снижение качества, или причины возврата изделий для ликвидации различных дефектов.
Анализ качества продукции с помощью диаграмм Парето предполагает использование их в несколько этапов:
1 этап: систематизируют полученный статистический материал, разделив на группы причины возникновения дефектов. Например, по вине подготовительного, раскройного, швейного производств или по видам дефектов, по местуих появления, по процессам, по оборудованию, по рабочим, по технологическим причинам и т. п. Нечасто встречающиеся остальные признаки можно суммировать под общим заголовком «прочие». Нежелательно, чтобы группа «прочие» дефекты составляла большой процент. Если такое получается, значит, объекты наблюдения расклассифицированы неправильно и слишком много объектов попало в одну группу. В этом случае надо использовать другой принцип классификации.
2 этап: располагают данные, полученные по каждому проверяемому признаку в порядке значимости (по форме табл.1 ). На первое место ставят причины, которые наиболее часто появляются. Далее указывают причины по убывающей частоте их появления. Группу «прочие» следует поместить в последнюю строку независимо от того, каким получилось число, т. к. её составляет совокупность признаков, числовой результат по каждому из которых меньше, чем самое маленькое значение, полученное для признака, выделенного в отдельную строку.
3 этап: строят столбиковую диаграмму (график диаграммы) Парето, откладывая по оси абсцисс номера групп причин, а по оси ординат – число (частоту) появления пороков ni. Если данные можно представить в денежном выражении, лучше показать это на вертикальных осях диаграммы Парето. Затраты – важный критерий изменения в управлении качеством.
4 этап: строят кумулятивную кривую диаграммы Парето, откладывая по оси ординат нарастающую сумму долей ΣΔi, а поосиабсцисс – причины рекламаций.
5 этап: выделяют на графике кумулятивной кривой (рис. 2) группу причин А возникновения пороков, которая по сумме долей ΣΔi составляет примерно 80 ÷ 75 % от общего количества причин снижения качества изделий. Причины группы А являются самыми существенными, и на их устранение прежде всего должны быть направлены усилия специалистов.
Следующая, группа В включает причины, которые дают прирост потерь от 75 до 95 %. Эти причины считаются второстепенными, и поэтому для их устранения не требуется принятия срочных мер.
Группа С состоит из причин, которые дают потери около 5 %, т. е. они носят случайный характер. Их можно не рассматривать в мероприятиях по повышению качестваи в работе по совершенствованию технического контроля.
После выявления проблемы путём составления диаграммы Парето по результатам важно определить причины возникновения проблемы, чтобы решить ее. Поэтому, если важны улучшения, необходимо составить диаграмму Парето по причинам.
Выявив наиболее главные из них, следует целенаправленно спланировать работу по их устранению или проводить более жесткий входной или межоперационный контроль операций, вызывающих появление дефектных изделий и т. п.
Если строить диаграммы Парето периодически – ежеквартально или по полугодиям, можно проследить динамику потерь от снижения качества изделий, оценить эффективность мероприятий, сделать вывод об их целесообразности и правильности выбранного направления работ.
Если нежелательный фактор можно устранить с помощью простого решения, это следует сделать незамедлительно, независимо от того, каким бы незначительным он ни был. При этом приобретенный опыт, информация и моральное удовлетворение оказывают большое воздействие на дальнейшую процедуру решения проблем.
Схема Исикавы
Схемы Исикавы или диаграммы причин и результатов – средство, позволяющее выразить эти отношения в простой и доступной форме. Диаграмма причин и результатов – диаграмма, которая показывает отношения между показателем качества и воздействующими на него факторами. Причинно-следственная диаграмма позволяет также выявить и сгруппировать условия и факторы, влияющие на проблемы, требующие своего решения. Эти диаграммы позволяют графически проанализировать порой очень сложные взаимосвязи между изучаемым показателем качества (результатом) и всевозможными факторами (причинами), оказывающими на него то или иное влияние, что, в свою очередь, дает возможность правильно планировать и систематически комплексно проводить работу, направленную на изменение исследуемого показателя качества (результата).
Сущность построения схем Исикава (диаграммы причин и результатов) заключается в объединении различных причин, оказывающих то или иное воздействие на конечный результат решения какой-либо проблемы, и их систематизации в определенной последовательности.
Для выявления причин, которые влияют на изучаемый результат (показатель качества), необходимо провести активное обсуждение («мозговую атаку»). К опросу (обсуждению) следует привлечь как можно больше специалистов, чтобы диаграмма была полной и в ней ничего не было упущено, так как если на первоначальной стадии, еще до построения диаграммы, из поля зрения выпал какой-то фактор (причина), то он не появится на более поздней стадии. При обсуждении следует давать четкую формулировку и факторам, и показателям качества. Если формулировка будет абстрактной, то будет построена диаграмма, основанная на общих соображениях. И хотя она будет правильной с точки зрения отношений причина-результат, в ней будет мало проку при решении конкретных проблем.
В то же время нельзя перегружать схему информацией, т. к. попытка всё включить в одну диаграмму приведет к тому, что она окажется большой и сложной, практически бесполезной и что только затруднит процесс принятия решений. Поэтому нужно строить столько диаграмм причина-результат, сколько показателей качества следует исследовать. Например, если исследуемый результат (показатель качества) имеет размерность массы, то для него строится отдельная диаграмма. То есть структура исследуемого показателя качества (результата) и влияющие на него причины должны быть одинаковыми.
После обсуждения, когда выявлены и учтены не только существенные факторы и условия, но даже самые незначительные причинно-следственные диаграммы, составляется рисунок.
Рекомендуется следующий порядок составления причинно-следственной диаграммы:
- выбор проблемы для решения (узкого места) – прямая горизонтальная стрелка;
- выявление наиболее существенных факторов и условий, влияющих на проблему (причину первого порядка), – большие наклонные стрелки;
- выявление совокупности причин, влияющих на существенные факторы и условия (причины второго или третьего и последующих порядков), – наклонные маленькие стрелки;
- анализ диаграммы, ранжирование факторов и условий по их значимости, установление тех причин, которые в данный период поддаются корректировке;
- составление плана дальнейших действий.
Планирование работ по целенаправленному изменению обсуждаемой проблемы осуществляется путём воздействия на выявленные факторы и условия. Для этого необходимо детально изучить каждый фактор в следующих направлениях:
- контролируется ли фактор, метод его измерения;
- применяется ли метод контроля фактора (выборочный, инспекционный, периодический, с помощью точечных диаграмм и т. п.);
- поддается ли фактор регулированию и как оно осуществляется;
- имеется ли зависимость между величиной фактора и характеристикой (прямая, обратная, линейная, нелинейная и т. п.).
Использование диаграмм поможет обнаружить элементы, которые нужно проверить или модифицировать, а также элементы, которые надо добавить. Следует предпринимать постоянные усилия по совершенствованию диаграммы, только тогда можно получить действительно ценную диаграмму, которая поможет в решении проблемы и в то же время повысит собственную квалификацию и знание технологии.
Для решения проблем рекомендуется применять разные методы. Использование диаграммы Парето в сочетании с диаграммой причин и результатов особенно полезно.
