Главная | Обратная связь

Мониторинг и управление производственными процессами на основе анализа временных рядов

Контроль качества создаваемой продукции — один из важнейших заключительных этапов длительного цикла изготовления изделия. Отклонения качества от установленных требований чрезвычайно разнообразны. Контроль качества осуществляется путем сравнения установленного (регламентируемого) показателя качества с действительным его значением. Собственно контроль качества и состоит в том, чтобы, проверяя показатели качества, обнаружить их отклонение от регламентируемых значений.

Совокупность контролируемых показателей качества изделия является, если отвлечься от их физической природы, потоком случайных величин, представляющих собой временные ряды. В условиях их непре­рывного изменения контролер должен своевременно рассмотреть тревожные симптомы ухудшения качества изделия или признаки нарушения тех­нологического процесса его изготовления. В случае обнаружения такого отклонения необходимо найти причину его появления, и после корректировки процесса вновь проверить соответствие скорректированных показателей качества их регламентируемым значениям. Именно по такому непрерывному циклу осуществляется управление и обеспечение требуемого качества, и дальнейшее его улучшение.

Качество продукции представляет собой хронически неустойчивый объект, требующий постоянного контроля.

Управление качеством продукции может обеспечиваться двумя методами:

- посредством разбраковки готовых изделий; при этом может использоваться сплошной и выборочный контроль, см. главу 4;

- путем повышения технологической точности при их производстве. Второй метод, основанный на принципе известного западного учёного Э. Деминга: «Качество должно быть встроено в технологию, а не обеспечено контролем», - является, безусловно, более прогрессивным, характеризуется меньшим количеством производственных потерь.

Научной основой обоих методов управления качеством является математико-статистический подход. В частности, при выборочном контроле применяются статистические методы обработки результатов, см. главу 4. Что касается второго метода достижения технологической точности, то для обоснования его основного инструмента - контрольной карты (КК) автору, известному американскому учёному У.А. Шухарту потребовалось использование последних достижений теории вариабельности. Техническому специалисту, занимающемуся конкретным производственным процессом, для освоения изложенных ниже способов контроля и управления вполне достаточно знать изложенные в предыдущих параграфах методы анализа и сравнения случайных совокупностей, а также обнаружения тренда.

Контрольные карты. Основные понятия и классификация.

Контрольная карта (иначе статистическая карта контроля каче­ства)– инструмент, позволяющий отслеживать ход протекания процесса и воздействовать на него (с помощью соответствующей обратной связи), предупреждая его отклонения от предъявленных к процессу требований. Принципы построения КК охватывают круг понятий, связанных со стабилизацией производственного процесса и оценкой качества. Это, по сути, самая распространенная форма приме­нения статистики в производстве. Сегодня КК стали настолько общепринятыми, что любая достаточно большая фирма, не пользующаяся ими, оказывается в невыгодном положении по сравнению с конкурентами.

Сущность КК состоит в следующем. Делается предположение о рас­пределении контролируемой случайной величины, определяющей характеристику качества. Отбираются независимые случайные повторные выборки из текущей продукции. Применительно, например, к КК Шухарта подсчитываются и наносятся на специально подготовленную КК, содержащую доверительные интервалы, выборочные значения контролируемых статистик. Если текущие измерения показателей качества продукции находятся внутри доверительного ин­тервала и по некоторым признакам можно полагать, что в ближайшее время они не выйдут за эти пределы, делается вывод, что процесс производства статистически управляем. В противном случае требуется регулирующее вмешательство в производственный процесс.

В сравнении с традиционным сопоставлением результатов контроля с допуском метод КК существенно более динамичен и позволяет принимать оперативные решения о необ­ходимость регулирования технологического процесса. Таким образом, КК служат средством для достижения параметрами производственного процесса и характеристиками качества регламентируемых значений (допусков) и стабилизации этих параметров в пределах допусков в ходе процесса. Задача КК - точное понимание состояния объекта управления. Как только с помощью чтения КК в объекте обнаружилось что-нибудь необычное, неслучайное, осуществляются быстрые действия, направленные на приведение процесса в «контролируемое состояние».

Контролируемое состояние объекта - это такое состояние, когда процесс стабилен, а его среднее и разброс не меняются, то есть когда контролируемый параметр представляет собой стационарный временной ряд, см. § 8.1.

Различают два класса контрольных карт:

- КК Шухарта, разработанные ещё в 30-х годах прошлого столетия и которые ниже (см. § 8.5.4) рассмотрены очень подробно;

- Контрольные карты накопленных сумм (ККНС), получившие широкое применение в послед­ние 30 лет.