Р 50.1.087-2013

Группа Т59

     
РЕКОМЕНДАЦИИ ПО СТАНДАРТИЗАЦИИ

Статистические методы

ПРИМЕРЫ ПРИМЕНЕНИЯ

Часть 8

Статистическое управление процессами

Statistical methods. Examples of application. Part 8. Statistical process control

ОКС 03.120.30        

Дата введения 2014-12-01

     

Предисловие

1 РАЗРАБОТАНЫ Автономной некоммерческой организацией "Научно-исследовательский центр контроля и диагностики технических систем" (АНО "НИЦ КД")

2 ВНЕСЕНЫ Техническим комитетом по стандартизации ТК 125 "Применение статистических методов"

3 УТВЕРЖДЕНЫ И ВВЕДЕНЫ В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 22 ноября 2013 г. N 1663-ст

4 ВВЕДЕНЫ ВПЕРВЫЕ

Правила применения настоящих рекомендаций установлены в ГОСТ Р 1.0-2012 (раздел 8). Информация об изменениях к настоящим рекомендациям публикуется в ежегодном (по состоянию на 1 января текущего года) информационном указателе "Национальные стандарты", а официальный текст изменений и поправок - в ежемесячном информационном указателе "Национальные стандарты". В случае пересмотра (замены) или отмены настоящих рекомендаций соответствующее уведомление будет опубликовано в ближайшем выпуске ежемесячного информационного указателя "Национальные стандарты". Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет (gost.ru)

Введение

Серия рекомендаций по стандартизации "Статистические методы. Примеры применения" включает разъяснения применения статистических методов в простой и доступной форме.

В рекомендациях представлены способы применения простых статистических методов и приемов, показано, как знание процесса производства может способствовать его улучшению, повышению эффективности, производительности и повышению качества изготавливаемой продукции.

Термин "статистический" обычно применяют по отношению к методам, связанным с обработкой числовых данных, относящихся к контролю качества продукции, управлению технологическими процессами, увеличению выпуска продукции и продаж, снижению затрат и, как следствие, стоимости продукции, а также к заработной плате. До применения конкретного статистического метода необходимо четко понимать его назначение.

В настоящих рекомендациях рассмотрены методы статистического управления процессом с применением контрольных карт. Приведены примеры и даны рекомендации по их применению.

Применение статистических методов управления процессами позволяет повысить эффективность и результативность процессов.

     1 Область применения

В серии рекомендаций "Статистические методы. Примеры применения" приведены пояснения к использованию статистических методов, применяемых в менеджменте, контроле и улучшении процессов с учетом требований ГОСТ Р ИСО/ТО 10017.

В настоящих рекомендациях рассмотрены методы статистического управления процессом с применением контрольных карт. Методы могут быть применены как к производственным, так и к организационным процессам.

Применение статистических методов управления процессами позволяет повысить эффективность и результативность процессов.

     2 Нормативные ссылки

В настоящих рекомендациях использованы нормативные ссылки на следующие документы:

ГОСТ ISO 9000-2011 Системы менеджмента качества. Основные положения и словарь

ГОСТ ISO 9001-2011 Системы менеджмента качества. Требования

ГОСТ Р 50779.10-2000 Статистические методы. Вероятность и основы статистики. Термины и определения

ГОСТ Р 50779.11-2000 Статистические методы. Статистическое управление качеством. Термины и определения

ГОСТ Р 50779.42-99 Статистические методы. Контрольные карты Шухарта

ГОСТ Р ИСО/ТО 10017-2005 Статистические методы. Руководство по применению в соответствии с ГОСТ Р ИСО 9001

ГОСТ Р ИСО 11648-1-2009 Статистические методы. Выборочный контроль нештучной продукции. Часть 1. Общие принципы

ГОСТ Р ИСО 11648-2-2009 Статистические методы. Выборочный контроль нештучной продукции. Часть 2. Отбор выборки сыпучих материалов

Р 50.1.040-2002 Статистические методы. Планирование экспериментов. Термины и определения

Примечание - При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных документов в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет или по ежегодному информационному указателю "Национальные стандарты", который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по выпускам ежемесячного информационного указателя "Национальные стандарты" за текущий год. Если заменен ссылочный документ, на который дана недатированная ссылка, то рекомендуется использовать действующую версию этого документа с учетом всех внесенных в данную версию изменений. Если заменен ссылочный документ, на который дана датированная ссылка, то рекомендуется использовать версию этого стандарта с указанным выше годом утверждения (принятия). Если после утверждения настоящего стандарта в ссылочный документ, на который дана датированная ссылка, внесено изменение, затрагивающее положение, на которое дана ссылка, то это положение рекомендуется применять без учета данного изменения. Если ссылочный документ отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, рекомендуется применять в части, не затрагивающей эту ссылку.

     3 Термины, определения и сокращения

3.1 Термины и определения

В настоящих рекомендациях применены термины по ГОСТ Р 50779.10, ГОСТ Р 50779.11, Р 50.1.040 и ГОСТ ISO 9000.

3.2 Сокращения

SPC - статистическое управление процессами;

MSA - анализ измерительных систем.

________________

SPC - Statistical Process Control.

MSA - Measurement System Analysis.

     4 Назначение управления процессом

Различные аспекты получения достоверной оценки характеристик качества продукции в партии по выборочным данным рассмотрены в [4]. Если разброс значений наблюдаемой характеристики единиц продукции значителен, получение заключения о качестве продукции на основе отбора и проверки достаточного количества единиц продукции требует от потребителя существенных финансовых затрат.

В ситуации, когда корректное техническое решение на основе апостериорной выборки состоит в отклонении партии, часто принимают бизнес-решение о приемке продукции, исходя из реальной ситуации (требований логистики, сроков поставки и т.д.). Поэтому особое внимание должно быть направлено на способы демонстрации и обеспечения соответствия процесса установленным требованиям, в том числе требованию наличия статистических методов управления процессом, обеспечивающих качество продукции или услуги. Для этого необходимо:

а) выполнение основных требований к системе менеджмента качества, установленных в ГОСТ ISO 9001, основанных на "процессном подходе" менеджмента качества. Этот стандарт устанавливает, что любую деятельность, использующую ресурсы и управляемую в целях преобразования входов в выходы, можно рассматривать как процесс. Организация должна идентифицировать и управлять взаимодействующими процессами. Приведенная на рисунке 1 модель процесса охватывает основные требования системы менеджмента качества для достижения соответствия продукции установленным требованиям.

Рисунок 1 - Модель процесса менеджмента качества

Примечание - В соответствии с ГОСТ ISO 9000 термин "продукция" охватывает четыре общие категории продукции: технические средства, программные средства, услуги и перерабатываемые материалы.

Применяемый в ГОСТ ISO 9001 раздел, устанавливающий требования к измерениям, анализу и улучшениям, позволяет организациям демонстрировать соответствие требованиям к продукции. Организация должна определять, планировать и выполнять измерения и контроль по проверке соответствия установленным требованиям и достигнутых улучшений. Организация должна определять необходимость в использовании применимых методов, в том числе статистических, и область их использования.

В ГОСТ ISO 9001 установлено, что организация должна, например:

1) применять соответствующие методы измерений и мониторинга процессов измерений, необходимые для выполнения требований потребителя. Эти методы должны подтверждать непрерывную способность каждого процесса выполнять предназначенную функцию;

2) проводить измерения и мониторинг характеристик продукции для проверки ее соответствия установленным требованиям. Эти действия должны быть выполнены на соответствующих этапах процесса изготовления продукции;

3) проводить анализ данных для оценки эффективности функционирования системы менеджмента качества и идентифицировать необходимые улучшения;

4) планировать и управлять процессами, необходимыми для постоянного улучшения системы менеджмента качества;

5) способствовать непрерывному улучшению системы менеджмента качества с помощью анализа данных, корректирующих действий и действий по улучшению системы;

б) выполнение дополнительных по отношению к ГОСТ ISO 9001 требований, например, требований к медицинскому оборудованию, космическим системам и автомобильному транспорту. Признанные лидеры автомобильной промышленности США ("Большая тройка") совместно разработали требования к системе качества QS-9000, которые включают руководства по: статистическому управлению процессами (SPC) [1] и анализу измерительных систем (MSA) [2], обеспечивающие общий подход к SPC и к MSA в автомобильной промышленности.

Независимо от того, установлено или нет применение статистических методов управления процессами или требований к продукции, организация осознает необходимость улучшения своего бизнеса. Это иллюстрирует следующий пример.

Пример - Производство стальной трубы.

Поставщик стальных труб для авиационной промышленности закупает стальную полосу у поставщика на вес (в килограммах) и изготавливает стальные трубы, продавая их метрами. В организации известно, что применение современного подхода по улучшению управления процессом позволяет изготовить большее количество труб из килограмма полосы. Исходя из этого, организация стремится обеспечить при изготовлении минимальные значения внешнего диаметра и толщины стенок труб, удовлетворяющих требованиям заказчика. Для этого организация идентифицировала и уменьшила изменчивость процесса производства на основе методологии статистического управления процессами. Уменьшая диаметр и толщину труб, организация наладила производство труб более легких, с более устойчивыми характеристиками качества. Это показывает возможности статистического управления процессами для улучшения производственного процесса, увеличения прибыли организации и повышения оценки организации потребителями.

Такие возможности являются стимулом к разработке и широкому распространению методов статистического управления процессами.

     5 Статистическое управление процессами

5.1 Сущность SPC

Основным инструментом SPC является контрольная карта. Первый вопрос, на который необходимо ответить при построении контрольной карты - какова основная цель ее применения. Существует два различных подхода к построению контрольной карты. Один подход направлен на непосредственный контроль требований в виде установленных границ поля допуска. Другой подход использует контрольные границы, построенные на основе анализа функционирования процесса. Эти контрольные границы охватывают область вокруг среднего значения контролируемой характеристики. Границы определяют на основе анализа свойств изменчивости процесса без учета установленных границ поля допуска.

Многие организации, используя контрольные карты, основанные на границах поля допуска, отказались от их использования в пользу статистического управления процессом на основе функциональных свойств процесса (функциональных контрольных карт) для выполнения требований потребителей. Другие организации были заинтересованы в применении контрольных карт на основе функциональных свойств процесса в силу таких причин, как:

а) обнаружение, что первый класс качества (AI) для характеристики качества может быть достигнут только при достижении ею предпочтительного значения, а обнаружение тенденции ухудшения качества - при приближении значений характеристики к допустимому пределу, даже при том, что характеристика все еще находится "в допуске". Выполнение установленного допуска становится лишь "минимальным" требованием качества. Это требование не обеспечивает необходимого качества продукции. В условиях конкуренции могут быть получены значительные преимущества при обеспечении предпочтительного значения контролируемой характеристики с минимальной изменчивостью;

б) подтверждение того, что основанная на границах поля допуска контрольная карта не дает достаточно информации об источниках изменчивости процесса, необходимой для его улучшения и контроля. Ориентация на классификацию выходов процесса просто по соответствию требованиям противоречит целям контрольной карты, основанной на предпочтительном значении характеристики, которая выделяет случайные и особые причины отклонения процесса;

в) наличие двух категорий персонала, обслуживающего процесс, и двух видов изменчивости:

1) специалистов в области управления, отвечающих за процесс, присущие ему причины изменчивости и ее сокращение;

2) персонала, участвующего в работе процесса, способного выявить и зафиксировать особые причины отклонений процесса с помощью функциональных контрольных карт.

Перечисление б) указывает на основное назначение контрольной карты - выделение особых и случайных причин отклонений процесса. Случайные причины отклонений обычно относят к сфере компетенции персонала, участвующего в работе процесса. Если операторы на основе контрольной карты установили, что процесс находится в статистически управляемом состоянии, т.е. особые причины отклонений процесса отсутствуют, то только в этом случае специалисты в области управления процессом и руководители могут использовать данные контрольной карты для сравнения меры оставшихся общих причин отклонений процесса с установленными границами. Для контролируемой характеристики могут быть получены стандартизованные значения индексов воспроизводимости процесса и проведены необходимые действия по улучшению процесса.

Такой анализ возможностей процесса показывает другой очень важный аспект роли SPC. Основное назначение контрольной карты при функционировании процесса состоит в контроле и уменьшении отклонений процесса. Удаление особых причин отклонений для возвращения процесса в состояние статистической управляемости не улучшает процесс, а лишь возвращает его к своему исходному состоянию. Это не противоречит цели внедрения SPC для улучшения функционирования процесса. При улучшении процесса за счет сокращения случайных причин отклонений не следует ждать устранения особых причин. Существенное улучшение функционирования процесса фиксируется в контрольной карте как потеря устойчивости процесса. Контрольная карта несоответствий качества швейной продукции построена в соответствии со статистическим критерием значимости. На рисунке 2 для процесса пошива одежды показаны:

- нежелательные ситуации (точки, расположенные выше верхней контрольной границы UCL), вызванные особыми причинами: повреждение иглы, реорганизация производства и т.п.;