Р 50.1.087-2013 Статистические методы. Примеры применения. Часть 8. Статистическое управление 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.;
- желательная ситуация (более семи последовательных точек находятся ниже исходной центральной линии): управление процессом привело к сокращению количества дефектов, вызванных случайными причинами с 10% до 1%.
Этот пример показывает важность разделения особых и случайных причин отклонений процесса. Спорадические отклонения, вызванные особыми причинами, как правило, являются следствием действий персонала по управлению оборудованием, техническому обслуживанию и ремонту. Интенсивность отказов свыше 10% является результатом случайных причин, присущих системе и в частности распределения ответственности и полномочий.
Рисунок 2 - Контрольная карта несоответствий качества швейной продукции
5.2 Статистическое управление процессом или статистический контроль продукции
Необходимо различать статистическое управление процессами и статистический контроль продукции. Статистическое управление процессом использует результаты статистического контроля продукции. Рисунок 3 иллюстрирует этот тезис.
Рисунок 3 - Схема процесса нанесения верхнего слоя покрытия на фотопленку
Часто SPC применяют к характеристикам продукции, таким как оптическая плотность. На первый взгляд это выглядит приемлемым, однако не столь эффективно, как управление параметрами процесса и входами процесса, которые влияют на контролируемую характеристику продукции. Установленное неудовлетворительное качество продукции может привести к нарушению сроков отгрузки и увеличению издержек производства, которые приводят к уменьшению прибыли и/или увеличению затрат изготовителя.
Почему управление процессами не применяют чаще? Основная причина состоит в том, что для значительной доли процессов взаимосвязь между входными параметрами процесса и характеристиками продукции недостаточно известна. Поэтому предварительное применение статистических методов планирования эксперимента обычно приводит к более эффективному применению SPC.
Таким образом:
а) каждый процесс генерирует информацию, которая может быть использована для управления процессом и улучшения его функционирования;
б) к работе следует привлекать квалифицированный персонал, способный применять соответствующие статистические методы;
в) существует два источника информации и два способа работы с ними:
1) естественная изменчивость процесса и статистическое управление процессами;