Р 50.1.087-2013 Статистические методы. Примеры применения. Часть 8. Статистическое управление процессами

     6 Избыточное и недостаточное управление процессом

Система мониторинга процесса может привести к следующим ситуациям:

а) избыточное управление (при управлении процессом выполняют излишние действия);

б) недостаточное управление (при управлении процессом не выполняют необходимые действия);

в) адекватное управление (при управлении процессом выполняют только необходимые действия).

Процесс находится в состоянии статистической управляемости, если отсутствуют особые причины изменчивости процесса. Изменчивость процесса обусловлена общими причинами. Состояние статистической управляемости процесса не является естественным состоянием процесса, а представляет собой состояние, достигнутое последовательным устранением особых причин изменчивости. Для этого используют карты SPC, которые обеспечивают выявление особых причин изменчивости и не дают ложных сигналов в ситуациях, когда особые причины отсутствуют.

На практике не все особые причины могут быть выявлены. Состояние статистической управляемости процесса не предполагает, что изменчивость процесса, вызванная случайными причинами, является большой или маленькой, в пределах или за пределами установленных требований, а лишь предполагает, что поведение процесса является предсказуемым.

Примеры

Сценарий 1. Оператор корректирует параметры процесса после контроля каждой отдельной выборки, что приводит к избыточному управлению.

Предположим, что процесс экструзии имеет постоянную изменчивость вокруг целевого значения веса 45 г (см. рисунок 4). На рисунке показана область изменчивости измеряемых значений вокруг среднего 45 г.

Рисунок 4 - Вероятность наблюдений оператором веса единственного образца, если среднее равно 45

Оператор выполняет измерения веса по одному образцу с интервалом в 20 мин и сравнивает результат с предпочтительным, целевым или ссылочным значением 45 г. Для изменения веса корректируют скорость экструзии. Корректировку производят на этапе 1, т.е. сразу после измерений, если результат отличается от 45 хотя бы на 1. В таблице 1 приведены возможные результаты измерений. Фактический уровень процесса первоначально находился на предпочтительном уровне, и процесс был устойчив. Последствия такого управления показаны в таблице 1.


Таблица 1 - План управления процессом: измерения выполняют через 20 мин и в зависимости от результатов измерений процесс корректируют

Примечание - Результаты измерений были получены в результате моделирования нормальной случайной величины с постоянной дисперсией и средним 45 г

В 08:00 оператор увеличивает скорость экструзии после измерения веса образца, оставившего 46 г. Для уменьшения веса он регулирует процесс, что приводит к фактическому среднему весу 44 г. В 08:20 после измерения веса образца (42 г) оператор уменьшает скорость экструзии для увеличения веса образцов на 3 г. После этого процесс перестраивается на средний вес образцов 47 г.

Последствием такого избыточного управления является увеличение изменчивости с 10 г (45± г на рисунке 5) до 14 г (от (43-5) до (47+5)) (см. таблицу 1).

Расплатой за избыточную корректировку является увеличение изменчивости процесса за короткий срок приблизительно на 40%. Таким образом, непрерывная корректировка устойчивого процесса увеличивает его изменчивость.

Сценарий 2. Оператор контролирует процесс, используя график. Никаких рекомендаций по управлению процессом у оператора нет. Контроль выполняют с применением графика, приведенного на рисунке 5.

Решение о необходимости корректировки процесса зависит только от оператора. Такое управление вряд ли будет эффективным, поскольку у оператора нет указаний по интерпретации изменчивости процесса. В этой ситуации возможно как избыточное, так и недостаточное управление процессом.

Рисунок 5 - График процесса без рекомендаций по управлению процессом

Сценарий 3. Мониторинг процесса с использованием SPC-карты, обеспечивающий эффективное управление.

________________

Данный пример является чисто иллюстративным. Однако следует заметить, что для описанного ниже процесса наиболее эффективным является применение cusum-карты.

В данном случае недостаточным управлением является неправильное использование контрольной карты: