Построение и анализ контрольных карт по количественному признаку

Основные сведения о контрольных картах

Любой процесс так или иначе оказывается под большим числом незначительных случайных воздействий. Этим объясняется непостоянством результатов измерений, которые получены в ходе нормального течения процесса. Это говорит о наличии у всякого процесса некоторой изменчивости (разброса).

Условием нахождения процесса в статистически управляемом состоянии является отсутствие в нем систематических сдвигов. В этом состоянии существует возможность для предсказания хода процесса. Но в случае оказания на процесс воздействий неслучайного (особого) характера рассматриваемый процесс станет статистически неуправляемым, а результат процесса окажется непредсказуемым. При выходе процесса из статистически управляемого состояния нужно оказать определенное вмешательство, которое позволит сделать процесс снова статистически управляемым.

Чтобы сделать вывод относительно состояния процесса, который выступает в качестве объекта управления, обычно осуществляют отбор единиц продукции и измеряют контрольные параметры. Совокупность отобранных объектов образует выборку.

Для сравнения информации о текущем состоянии процесса, которая была получена при помощи выборки, с контрольными границами (т. е. пределами = разброса), применяют, так называемые, контрольные карты. Они представляют собой графические представления характеристик процесса, состоящее из:

• центральной линии;
• контрольных границ;
• конкретных значений статистических данных, которые имеются в наличии.

Контрольная карта позволяет дать оценку степени статистической управляемости процесса. Исходя от сущности данных, вида статистической обработки данных и методов принятия управленческих решений различают множество типов контрольных карт.

Три основные вида контрольных карт выделены на основе такого признака, как сфера применения:

• контрольные карты Шухарта, которые позволяют идентифицировать процесс в статистически управляемом состоянии;
• приемочные контрольные карты, которые предназначены для определения критерия приемки процесса;
• адаптивные контрольные карты, с помощью которых процесс регулируют через планирование его тренда, а также проведения упреждающей корректировки на основе прогнозных данных.

Контрольные карты по количественному признаку

Для контрольных карт могут использоваться данные двух разных типов. В этой статье мы рассмотрим количественные данные для контрольных карт. Они представляют собой результаты наблюдений, которые проводятся через измерения и записи числовых значений определенного показателя (здесь применяется непрерывная шкала значений).

Применение количественных данных возможно при использовании следующих разновидностей контрольных карт:

• контрольные карты расположения, которые характеризуют меру расположения (центр) изучаемых данных (выборочное среднее или медиану);
• контрольные карты разброса, которые характеризуют меру разброса (рассеяния) отдельных выборочных данных в выборке или подгруппе (размах или выборочное стандартное отклонение);
• совмещенные контрольные карты - это парные контрольные карты для выборочного среднего значения и размаха, используемые для анализа и управления процессами, показатели качества которых являются непрерывными величинами (вес, длина, температура, концентрация и т. п.).

Стоит отметить, что в контрольных картах для количественных данных исходят из предположения о наличии нормального распределения. Его параметры позволяют установить контрольные границы, традиционно фиксируемые на уровне трех сигм от центральной линии.

Анализ контрольных карт

Для анализа контрольных карт важно установить наличие процесса в управляемом состоянии. Это говорит о стабильности процесса и неизменности его среднего и разброса. Выход процесса из данного состояния может быть установлен по контрольным картам при помощи шести критериев:

• во-первых, это выход за контрольные пределы, что означает наличие на карте тех точек, которые вне контрольных границ;
• во-вторых, серия, которая представляет собой последовательность нескольких точек, которые подряд оказываются по одну сторону от центральной линии / центра;
• в-третьих, тренд, когда точки образуют кривую, которая непрерывно повышается или наоборот понижается;
• в-четвертых, приближение нескольких точек к контрольным пределам;
• в-пятых, приближение к центральной линии (большинство точек оказывается внутри центральной трети полосы между контрольными границами);
• в-шестых, периодичность, т. е. повторение через одинаковые периоды времени кривой структуры «то подъем, то спад».

В случае возникновения ситуации, согласно которой существует опасность выхода процесса из управляемого состояния, необходимо принять следующие меры:

• провести проверку координат «опасных точек»;
• провести проверку расчета границ;
• проанализировать измерительную систему;
• провести проверку данных измерений на предмет их достоверности;
• начать поиск особых причин (т. е. каких-либо неслучайных воздействий на процесс), а затем – устранить их.

Таким образом, анализ контрольных карт может привести задействованных субъектов к необходимости принятия определенных мер, что, в свою очередь, поможет оставить процесс в управляемом состоянии. Это важно с точки зрения сохранения стабильного воспроизводственного процесса, предотвращения нарушений разработанных заранее планов и программ. Следовательно, можно избежать дополнительных экономических затрат.