что показывают карты шухарта
Контрольная карта Шухарта
Контрольная карта Шухарта, в управлении производством, бизнес-процессами — визуальный инструмент, график изменения параметров процесса, оцениваемых по выборке, во времени. Контрольная карта используется для обеспечения статистического контроля стабильности процесса. Своевременное выявление нестабильности может помочь предотвратить возникновения брака. Учитывая независимость среднего и средеквадратического отклонения у нормального распределения, контрольные карты обычно используют парами, например для среднего и среднеквадратичного отклонения. Контрольные карты впервые введены в 1924 году Уолтером Шухартом с целью исключения отклонений, вызванных не случайными причинами, а при нарушении процесса обработки деталей (технологии обработки).
Содержание
Цели и задачи
Цель построения контрольной карты Шухарта — выявление точек выхода процесса из устойчивого состояния для последующего установления причин отклонения и их устранения.
Задачи построения контрольной карты Шухарта:
Выходящий параметр процесса всегда имеет изменчивость вследствие воздействия различных шумов (малых кратковременных отклонений входов и внутренних параметров). Факторов слабых (малых) шумов обычно много, и поэтому они частично компенсируют друг друга. Вследствие этого в устойчивом состоянии выходы процесса лежат в определённом коридоре. Вероятность выхода параметра за пределы коридора под воздействием только шумов мала.
Если доказать влияние отдельного фактора шумов на отклонение выхода с требуемой вероятностью невозможно, то этот фактор называют незначимым.
Некоторые слабые факторы шумов становятся значимыми при большой выборке, но при этом их влияние все равно будет очень малым, так как факторов, вызывающих шумы, много.
Практический интерес представляют крупные отклонения выходного параметра, превышающие обычную его изменчивость. Обычно крупные отклонения являются значимыми.
Величину называют статисти́чески зна́чимой, если мала вероятность случайного возникновения её или ещё более крайних величин.
При введении контрольных карт в организации важно определить первоочередные проблемы и использовать карты там, где они наиболее необходимы. Сигналы о проблемах могут исходить от систем управления дефектами, от претензий потребителей.
Элементы графика
Признаки особой изменчивости процесса
Признаки особой изменчивости сигнализируют о нарушении обычного хода процесса:
Виды контрольных карт
по шкале измерения
По выборочному параметру
См. также
Литература
Ссылки
Полезное
Смотреть что такое «Контрольная карта Шухарта» в других словарях:
контрольная карта Шухарта — 3.2 контрольная карта Шухарта (Shewhart control chart): Контрольная карта с контрольными границами Шухарта, предназначенная для разделения причин изменчивости контролируемой характеристики на случайные или специальные. [ИСО3534 2:2006, статья 2.3 … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
контрольная карта — 3.1 контрольная карта (control chart): График, на который наносят в установленном порядке значения статистического показателя в последовательности выборок, используемый для управления процессом и снижения изменчивости процесса. Примечание 1… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
карта — карта: Картографическое листовое издание, содержащее карту, занимающую всю площадь листа. Источник: ГОСТ 7.60 2003: Система стандартов по информации, библиотечному … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
карта контроля по альтернативному признаку — 3.7 карта контроля по альтернативному признаку (attribute control chart): Контрольная карта Шухарта, предназначенная для представления категоризированных данных. [ИСО 3534 2:2006, статья 2.3.7] Источник: ГОСТ Р ИСО 7870 1 2011: Статистические… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
карта контроля по количественному признаку — 3.6 карта контроля по количественному признаку (variables control chart): Контрольная карта Шухарта, предназначенная для представления данных, измеряемых по непрерывной шкале. [ИСО 3534 2:2006, статья 2.3.6] Источник: ГОСТ Р ИСО 7870 1 2011:… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
ГОСТ Р ИСО 7870-1-2011: Статистические методы. Контрольные карты. Часть 1. Общие принципы — Терминология ГОСТ Р ИСО 7870 1 2011: Статистические методы. Контрольные карты. Часть 1. Общие принципы оригинал документа: 3.28 автокорреляции (autocorrelation): Корреляция между наблюдениями характеристики, упорядоченными по времени. [ИСО 3534 2 … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
ГОСТ Р 50779.11-2000: Статистические методы. Статистическое управление качеством. Термины и определения — Терминология ГОСТ Р 50779.11 2000: Статистические методы. Статистическое управление качеством. Термины и определения оригинал документа: 3.4.3 (верхняя и нижняя) границы регулирования Граница на контрольной карте, выше которой верхняя граница,… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
Шухарт, Уолтер — В Википедии есть статьи о других людях с такой фамилией, см. Шухарт. Шухарт, Уолтер 200px Дата рождения: 18 марта 1891(1891 03 18) Место рождения: Нью Кэнтон, штат Иллинойс Дата … Википедия
Контрольный список — (перечень, таблица, карта; англ. checklist) список факторов, свойств, параметров, аспектов, компонентов, критериев или задач, структурированных особым образом с целью достижения поставленных задач. Содержание 1 Общая характеристика… … Википедия
Контрольные карты Шухарта
Контрольные карты, более известные как контрольные карты Шухарта, являются одним из семи инструментов качества. Контрольные карты Шухарта служат инструментом статистического контроля за процессом в течение времени. Соответственно, данные на контрольной карты откладываются непрерывно. Таким образом, формируется возможность анализировать процесс в текущий момент времени и своевременно реагировать на изменения в процессе.
Целью, контрольных карт Шухарта является:
Из-за чего процесс может быть не стабилен в течение времени? Из-за вариабельности, вызванной действием случайных или обычных причин. Данные причины могут быть обусловлены неоднородностью материалов в природе. Также, влияние причин, обусловленных влиянием таких факторов как: человеческая ошибка, неисправность оборудования, несоответствующие материалы и т.д.
Виды управляемых процессов
В мировой практике управления качеством существует два вида управляемых процесса:
Карты Шухарта пример
Контрольные карты Шухарта состоят из следующих элементов:
Для реализации применения контрольных карт существует методика внедрения, которая состоит из следующих этапов:
Стоит отметить, что для некоторых индустрий, например, таких как автомобильное производство применение контрольных карт Шухарта для производственных процессов, является обязательным элементом сертификации. Так же специалисты таких компаний, как Western Electric, Ford, GM, Chrysler разработали свои критерии оценки контрольных карт Шухарта, которые могут быть применимы для любого процесса, требующего регулярного мониторинга.
Процесс построения контрольных карт Шухарта с помощью MS Excel мы рассмотрим в отдельной статье.
Читайте про остальные инструменты качества:
При использовании материалов статьи ознакомьтесь с Правилами
Что показывают карты шухарта
ГОСТ Р ИСО 7870-2-2015
НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Контрольные карты Шухарта
Statistical methods. Control charts. Part 2. Shewhart control charts
____________________________________________________________________
Текст Сравнения ГОСТ Р ИСО 7870-2-2015 с ГОСТ Р 50779.42-99 (ИСО 8258-91) см. по ссылке.
— Примечание изготовителя базы данных.
____________________________________________________________________
Дата введения 2016-12-01
Предисловие
1 ПОДГОТОВЛЕН Открытым акционерным обществом «Научно-исследовательский центр контроля и диагностики технических систем» (АО «НИЦ КД») на основе собственного перевода на русский язык англоязычной версии стандарта, указанного в пункте 4
2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 125 «Применение статистических методов»
Наименование настоящего стандарта изменено относительно наименования указанного международного стандарта для приведения в соответствие с ГОСТ Р 1.5 (пункт 3.5).
При применении настоящего стандарта рекомендуется использовать вместо ссылочных международных стандартов соответствующие им национальные стандарты, сведения о которых приведены в дополнительном приложении ДА
6 ПЕРЕИЗДАНИЕ. Февраль 2019 г.
Введение
Традиционное представление производства, вне зависимости от вида продукции, охватывает изготовление и контроль качества продукции, в том числе проверку готовой продукции на соответствие установленным требованиям и отбраковку несоответствующих единиц продукции. Такая стратегия часто приводит к излишним затратам и оказывается неэкономичной, поскольку построена на проверке готовой продукции, когда несоответствующие единицы продукции уже изготовлены. Более эффективна стратегия предупреждения потерь, позволяющая, прежде всего, избежать производства несоответствующей продукции. Такая стратегия предполагает сбор информации о процессе, ее анализ и проведение своевременных мероприятий по улучшению собственно процесса.
Второй вид вариабельности представляет собой реальное изменение в процессе. Такое изменение может быть следствием некоторых причин, не присущих процессу, которые могут быть идентифицированы и устранены, по крайней мере теоретически. Эти потенциально выявляемые причины называют «особыми» (или специальными, неестественными, систематическими, контролируемыми) причинами изменчивости. К ним могут быть отнесены неоднородность материала, поломка инструмента, неправильная работа производственного или контрольного оборудования, несоответствующая квалификация персонала, нарушение процедур, изменение производственных условий.
Процесс находится в статистически управляемом состоянии, или просто «управляем», если изменчивость вызвана только случайными причинами. Как только этот уровень вариабельности определен, любое отклонение от него считают действием особых причин, которое следует выявить и исключить.
Статистическое управление процессом представляет собой методологию установления и поддержания процесса на приемлемом и стабильном уровне, обеспечивающем соответствие продукции и услуг установленным требованиям. Главным статистическим инструментом управления процессом является контрольная карта, т.е. графический способ представления и сопоставления информации, основанной на анализе данных последовательных выборок, отражающих текущее состояние процесса, с границами, установленными на основе присущей процессу внутренней изменчивости. Метод контрольных карт, прежде всего, помогает оценить, достиг ли процесс управляемого состояния или продолжает ли он находиться в этом состоянии. Если процесс управляем, то считается, что он стабилен и предсказуем, и тогда далее следует анализировать способность процесса удовлетворять требованиям потребителя. Контрольные карты также могут использоваться для непрерывной регистрации характеристик качества по мере работы процесса. Кроме того, контрольные карты помогают выявлять необычные структуры вариации данных, возникающие в повторяющихся процессах, и обеспечивают критерии выявления потери статистической управляемости. Использование контрольных карт и их тщательный анализ ведут к улучшению понимания процессов и часто способствуют обнаружению путей для ценных улучшений.
1 Область применения
В настоящем стандарте рассмотрены только контрольные карты Шухарта. Дополнительные сведения, связанные с подходом Шухарта, в том числе с использованием предупреждающих границ, анализом структур трендов и возможностей процессов лишь упомянуты. Существуют также другие типы контрольных карт, общее описание которых приведено в ИСО 7870-1.
2 Нормативные ссылки
В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты*:
Заменен на ISO 22514-2:2017.
Заменен на ISO 22514-4:2016.
3 Термины, определения и обозначения
3.1 Общие положения
В настоящем стандарте использованы следующие обозначения:
— нижняя контрольная граница;
— верхняя контрольная граница;
— среднее средних подгрупп;
— истинное среднее значение процесса;
— истинное значение стандартного отклонения процесса;
— среднее медиан подгрупп;
— среднее значение размаха по всем подгруппам;
— скользящий размах: абсолютная величина разности двух последовательных значений 
, 
и т.д.
Содержание
Основы применения контрольных карт Шухарта
Основные обозначения и сокращения
— среднее значение доли несоответствующих единиц
Назначение и область применения ККШ.
ККШ являются одним из основных инструментов статистического управления процессами (СУП).
Статистическое управление процессами – это управление, основанное на измерении отклонений (вариации) результатов процесса и принятии решения о воздействии на процесс в зависимости от причин вариации. Основное назначение СУП – обеспечение управляемости и стабильности процессов, гарантируя соответствие результата процессов установленным требованиям (стандартам). Кроме того, ККШ можно использовать для назначения статистически обоснованных нормативных значений результатов процесса, а также аттестации технологических операций и оборудования.
Использование ККШ и их постоянный анализ ведут к лучшему пониманию и совершенствованию производственных процессов.
Если на результаты процесса воздействуют внешние причины, не присущие данному процессу (например, разрегулировка станков, изменения в качестве входного сырья, различия в подготовке персонала и т.д.), то они приводят к существенным изменениям вариации результата процесса. Такая вариация называется неуправляемой.
Поэтому, прежде чем улучшать процесс, следует определить, является ли его вариация управляемой или нет? Инструментом для обнаружения неуправляемой вариации являются ККШ, которые пригодны для обнаружения неуправляемой вариации любого процесса. Таким образом, ККШ являются инструментом постоянного совершенствования процессов, так как с их помощью выявляются внешние факторы, дестабилизирующие управляемый процесс.
Однако для правильного использования ККШ необходимы знания основных принципов их составления и анализа.
Принципы составления и анализа ККШ.
В общем случае алгоритм составления и анализа ККШ следующий.
Границы ±3 указывают, что около 99,7% значений характеристики подгрупп попадут в эти пределы при условии, что процесс находится в статистически управляемом состоянии. Другими словами, есть риск, равный 0,3% (или в среднем три на тысячу случаев), что нанесенная точка окажется вне контрольных границ, когда процесс стабилен.
Вероятность того, что нарушение границ в самом деле случайное событие, а не реальный сигнал, считается столь малой, что при появлении точки вне границ следует предпринять определенные действия. Так как действие предпринимается именно в этой точке, то 3 контрольные границы иногда называются «границами действий».
При применении ККШ возможны два вида ошибок: первого и второго рода.
Ошибка первого рода возникает, когда процесс находится в статистически управляемом состоянии, а точка выскакивает за контрольные границы случайно. В результате неправильно решают, что процесс вышел из состояния статистической управляемости, и делают попытку найти и устранить причину несуществующей проблемы.
Виды контрольных карт.
Последовательность расчета ККШ для количественных характеристик.
Для количественных характеристик используются чаще всего следующие ККШ:
Последовательность расчета ККШ для альтернативных данных.
Для альтернативных данных используют следующие основные карты:
1) карта долей несоответствующих единиц продукции (p) или карта числа несоответствующих единиц (nр);
2) карта числа несоответствий (c) или карта числа несоответствий, приходящихся на единицу продукции (u).
Когда объем подгруппы изменяется от выборки к выборке, для каждой подгруппы рассчитывают свои контрольные границы, при этом чем меньше объем подгруппы, тем шире полоса между этими границами, и наоборот. Если объем подгрупп меняется несущественно, то можно ограничиться одним набором контрольных границ, основанным на среднем объеме подгруппы. Для практических целей достаточно, если объемы подгрупп находятся в пределах ±25% целевого объема подгруппы.
Подход к управлению производственными процессами на основе анализа ККШ для количественных данных.
Управление производственным процессом и оценка возможностей процесса
Планирование применения ККШ.
Прежде чем применять ККШ, необходимо выбрать показатели процесса, определить источники нестабильности и методы их устранения, выбрать рациональные подгруппы (выборки), определить объем и частоту выборок, а также сделать предварительный сбор данных. 1.9.1. Выбор показателей процесса.
В качестве показателей результативности процесса должны быть выбраны параметры, оказывающие решающее влияние на качество изделия (услуги) и обеспечение стабильности процессов.
Следует также установить, какие возможные причины могут быть источником нестабильности процесса, а также методы их устранения.
1.9.2. Выбор рациональных подгрупп (выборок)
В основе контрольных карт лежит идея Шухарта о разделении наблюдений на так называемые «рациональные» подгруппы, внутри которых могут возникнуть вариации, обусловленные только случайными (внутренне присущими процессу) причинами, в то время как различия между ними могут быть обусловлены особыми (внешними) причинами, которые контрольные карты и должны обнаружить.
Для этого необходимы определенные знания процесса и получения данных.
Следует соблюдать следующие основные принципы выбора подгрупп:
1.9.4. Предварительный сбор данных
После решения о выборе показателя результата процесса, который следует контролировать, частоты и объема подгрупп должны быть собраны и проанализированы некоторые первоначальные данные контроля или измерений, чтобы определить предварительные параметры контрольных карт: центральную линию и контрольные границы. Предварительные данные могут быть собраны последовательно, пока не будет получено 20-25 подгрупп при непрерывном ходе процесса. При их сборе важно, чтобы процесс не подвергался особым внешним влияниям, таким как изменения в подаче материалов, операциях, режимах станков и т.п. Другими словами, процесс должен быть достаточно стабилен в период сбора предварительных данных.
Примеры использования ККШ для количественных данных.
UCL=Xо+Aσо = 100,6 + (1,342 х 1,4) = 102,5 см
центральная линия: d2σо = 2,326 х 1,4 = 3,3 см
(т.к. n Примеры ККШ для альтернативных данных.
единиц np (штапиков)
Средняя доля несоответствующих единиц за месяц подсчитывалась следующим образом:
Поскольку объемы подгрупп различны, значения UCL и LCL вычисляют для каждой подгруппы отдельно по формуле
Значения UCL и LCL также приведены в таблице 8. Очевидно, что вычисление значений и построение линий UCL и LCL для каждой подгруппы достаточно трудоемко. Однако из таблицы 8 видно, что доли несоответствующих единиц для подгрупп N 11 и 26 не лежат в соответствующих пределах. Эти две подгруппы были исключены из данных, поскольку они подверглись другим неслучайным изменениям. Включение их в расчеты привело бы к завышению среднего и контрольных границ. Причины этих высоких значений должны быть найдены, чтобы предпринять соответствующие корректирующие действия для предотвращения их будущих появлений. Пересмотренная средняя доля несоответствующих единиц вычислена для значений остальных 24 подгрупп.
Подсчет UCL и LCL для каждой подгруппы с использованием пересмотренного значения выявляет, что все доли несоответствующих единиц находятся внутри соответствующих контрольных границ. Поэтому пересмотренное значение взято в качестве стандартной доли несоответствующих единиц для построения контрольных карт. Таким образом, pо = 0,054.
центральная линия po = 0,054;
(так как отрицательные значения невозможны, нижняя граница отсутствует).
Число несоответствий на
Среднее значений u подсчитывалось из таблицы 9 делением общего числа несоответствий (из ряда c-значений) на общее число проконтролированных единиц (т.е. 14 х 15). 
u-Карта:
центральная линия: ū = 0,26; 
(т.к. отрицательные значения невозможны, нижняя граница отсутствует).
Таким образом, приведенные выше примеры показывают, что ККШ возможно использовать для статистического управления качеством процессов производства пластиковых окон. Для этого следует иметь рабочую группу специалистов, хорошо знающих процессы и имеющих необходимые знания в области статистики.