Контрольные карты регулирования по альтернативному признаку

Регулирование производственного процесса при помощи контрольных карт по количественным признакам требует составления контрольной карты для каждого рассматриваемого признака детали, что часто лишает обрабатываемые данные наглядности и неосуществимо непосредственно у станка. Поэтому на практике для отдельных характеристик изделия проверяется, лежат ли они в пределах допуска (“годное” изделие) или же выходят в ту или иную сторону за эти пределы (“дефектное” изделие или “брак”). Таким образом приходят к альтернативному решению (“годный”-“негодный”).

Средствами измерения в таких случаях обычно являются всевозможные предельные калибры. В ряде случаев осуществляется визуальный контроль с разбраковкой изделий.

Преимущество карт контроля по альтернативному признаку по сравнению с картами по количественным признакам заключается в том, что с помощью одной карты можно одновременно контролировать несколько размеров детали, считая негодным изделие, размеры которого выходят за пределы допуска. С другой стороны, эффективность таких контрольных карт меньше, чем карт по количественным признакам, так как относительно некоторого признака возможны лишь два решения.

Альтернативные данные имеют только два значения (соответствует/не соответствует, проходит/не проходит, присутствует/отсутствует), но они могут быть подсчитаны для регистрации и анализа). Примеры включают наличие требуемой этикетки, непрерывность электрической цепи, ошибки в печатных документах. Другими примерами являются характеристики, которые измеримы, но результаты фиксируются в простой форме да/нет, такие как соответствие диаметра штифта проходному калибру, приемлемость краев двери при визуальной или приборной проверке, выполнение срока поставки.

При построении карт регулирования, производящих оценку по альтернативному признаку, вводится понятие “дефекта” продукции.

Дефекты подразделяются на:

· малозначительные;

· значительные;

· критические.

Малозначительный дефект – дефект, в результате которого изделие теряет некоторую рыночную привлекательность, но сохраняет все исходные технические характеристики.

Значительный дефект – дефект, при котором изделие может использоваться по назначению, однако, оно меняет свои технические характеристики.

Критический дефект – дефект, при котором эксплуатация изделия невозможна и недопустима.

При построении карт регулирования по альтернативному признаку устанавливается уровень качества объекта контроля, который позволяет разделить объекты на “годные” и “негодные”.

Карты регулирования по альтернативному признаку делятся на четыре вида:

1) p-карты для долей несоответствующих единиц (из выборок не обязательно равного объема);

2) np-карты для количества несоответствующих единиц (для выборок одинакового объема);

3) с-карты для количества несоответствий (для выборок равного объема);

4) u-карты для количества несоответствий на единицу (из выборок не обязательно равного объема).

Контрольная карта доли дефектных единиц продукции (p-карта) применяется для контроля и регулирования процессов на основании выборок по результатам оценки доли дефектных единиц продукции путем деления числа обнаруженных дефектных изделий на число проверенных изделий.

Карта “p” применяется как для выборок постоянного объема, так и выборок переменного объема, поскольку в качестве статистики используется относительный показатель.

Для нахождения границ регулирования используются следующие формулы:

где – верхняя граница регулирования;

– нижняя граница регулирования;

– постоянный объём выборки;

– средняя доля несоответствующих единиц для периода изучения

k выборок предварительного анализа, рассчитываемая как:

где – количество несоответствующих единиц i -той выборки;

– объём i -той выборки.

Контрольная карта количества несоответствующих единиц продукции (np-карта) применяется для контроля и регулирования процессов на основании выборок по результатам оценки количества несоответствующих единиц продукции путем деления числа обнаруженных несоответствующих изделий на количество проверенных изделий. Карта “np” применяется только для выборок постоянного объема.

Для нахождения границ регулирования используются следующие формулы:

где – верхняя граница регулирования;

– нижняя граница регулирования;

– среднее количество несоответствующих единиц для периода изучения k выборок предварительного анализа, рассчитываемая как:

Для нахождения границ регулирования с-карт используются следующие формулы:

где – верхняя граница регулирования;

– нижняя граница регулирования;

– среднee количество несоответствий для периода изучения k выборок предварительного анализа, рассчитываемая как:

где – количество выборок.

Контрольная карта количества несоответствий на единицу продукции (u-карта) применяется для контроля и регулирования процессов на основании выборок по результатам оценки доли дефектов путем деления числа обнаруженных несоответствий на число проверенных изделий.

Карта “u” применяется как для выборок постоянного объема, так и выборок переменного объема, поскольку в качестве статистики используется относительный показатель.

Для нахождения границ регулирования используются следующие формулы:

где – верхняя граница регулирования;

– нижняя граница регулирования;

– постоянный объём выборки;

– среднее количество несоответствий на единицу продукции для периода изучения k выборок предварительного анализа.

Рисунок – Условия применения различных видов контрольных карт по альтернативному признаку

При использовании простых контрольных карт по альтернативному признаку можно проводить как анализ причин выхода точек за границы регулирования, так и анализ серий точек.

Наличие одной или большего числа точек за любой из контрольных границ свидетельствует о нестабильности в этой точке. Так как появление точек при стабильном процессе за пределами границ регулирования происходит довольно редко, то такая ситуация сигнализирует о влиянии на данное значение особой причины.

Анализ серии точек проводится при достаточно большом количестве несоответствующих единиц (np > 4). Примерно одинаковое число точек должно попадать по обе стороны средней доли несоответствующих единиц продукции. Каждый из следующих ниже признаков может быть признаком того, что начался сдвиг или тренд:

1) 7 точек подряд по одну сторону от среднего;

2) 7 точек подряд устойчиво возрастают (равны или больше предыдущей) или устойчиво убывают.

Обычно для статистически стабильного процесса при наличии только обычных причин изменчивости и достаточно больших количествах несоответствующих единиц продукции np около 2/3 точек данных должны лежать в пределах средней трети поля между границами регулирования, около 1/3 точек данных должны лежать во внешних двух третях поля между границами регулирования, около 1/20 должны лежать относительно близко к контрольным границам.

Если существенно больше 2/3 точек лежат близко к среднему (более 90% в средней трети поля), то это может означать:

1) контрольные границы неверно рассчитаны или точки неверно нанесены;

2) процесс или метод формирования выборки расслаиваются: каждая выборка систематически содержит результаты двух или большего количества потоков процесса, имеющих довольно разные средние уровни;

3) данные были отредактированы (значения, слишком отличающиеся от среднего, были изменены или исключены).

Если существенно меньше 2/3 точек лежат близко к среднему (менее 40% в средней трети поля), то это может означать:

1) контрольные границы неверно рассчитаны или точки неверно нанесены;

2) процесс или метод формирования выборки расслаиваются: каждая выборка систематически содержит результаты двух или большего количества потоков процесса, имеющих довольно разные средние уровни.