Основные этапы и способы применения статистических методов управления качеством

В.Шухарт переключил внимание с допускового подхода к управлению качеством на подход, направленный на обеспечение стабильности процессов  и уменьшение их вариаций. Его идеи до настоящего времени сохраняют  актуальность. Кроме того, Шухарт высказал идею непрерывного улучшения качества, предложив цикл непрерывного улучшения процессов, носящий сегодня название «Цикла Шухарта – Деминга». В последние годы этот цикл получил дальнейшее развитие под воздействием Э. Деминга и стал использоваться как инструмент командной работы по улучшению качества.

Одновременно с В. Шухартом, в середине 20-х годов инженером Г.Ф. Доджем была предложена теория приемочного контроля, получившая вскоре мировую известность. Основы этой теории были изложены в 1944 году в его совместной с Х.Г.Роллингом работе.

Большой вклад в систему  обеспечения качества контроля в  середине 20-го века внесли американские ученые Д. Нойман, Э. Пирсон, Е. Фишер. Среди их разработок наибольшую известность получила теория проверки статистических гипотез. Можно отметить, что сегодня без знания теории ошибок первого и второго рода невозможна рациональная оценка выбранного метода статистического контроля.

Во время второй мировой  войны нехватка ресурсов заставила  искать новые методы контроля с возможно малым числом проверяемых изделий, особенно при разрушающем контроле. В 40-х годах 20-го столетия

А. Вальд (США) разработал теорию последовательного анализа и статистическую теорию принятия решений. Применение теории последовательного анализа было настолько эффективно (расходы на контроль при прежней вероятности ошибок снижаются до 60% по сравнению с традиционными методами), что в США она была объявлена секретным документом и опубликована только после окончания войны.

Большое влияние на становление  статистических методов контроля, как философии качества, оказал Эдвард Деминг (США). В начале 50-х годов Э. Деминг проводил широкомасштабное обучение японских специалистов новым методам обеспечения качества, особое внимание при этом обращая на статистические методы управления качеством. Его деятельность была настолько успешной, что уже в 60-х годах американцам пришлось уступить японским фирмам значительную часть рынков сбыта, в том числе и в самих США.

Американское научное  влияние на совершенствование систем обеспечения качества привело к созданию японской научной школы в области качества, среди представителей которых следует, прежде всего, отметить К. Исикаву и Г. Тагути, внесших большой вклад в развитие статистических методов в управлении качеством.

К. Исикава впервые в мировой практике предложил оригинальный графический метод анализа причинно-следственных связей, получивший название «диаграммы Исикава». Сегодня практически невозможно найти такую область деятельности по решению проблем качества, где бы ни применялась диаграмма Исикавы.

Г. Тагути − известный во второй половине 20-го века японский специалист в области статистики. Он развивает идеи математической статистики, относящиеся, в частности, к статистическим методам планирования эксперимента и контроля качества.

Г. Тагути впервые соединил математической зависимостью экономические затраты и качество, введя понятие функции потерь качества. Он первым показал, что потери качества имеют место и в поле допуска – они появляются с момента несовпадения номинального, заданного технической документацией, значения параметра и значения исследуемой случайной величины.

Заслуга Г. Тагути также в том, что он сумел найти сравнительно простые аргументы и приемы, которые сделали робастное планирование эксперимента в области обеспечения качества реальностью.

Внесли свой научный  вклад в развитие статистических методов и советские ученые: В. И. Романовский, Е. Е. Слуцкий, Н. В. Смирнов, Ю. В. Линник и др.

Н. В. Смирнов заложил основы теории непараметрических рядов, а                  Е. Е. Слуцкий опубликовал несколько важных работ по статистике связанных стационарных рядов. Особенно интенсивно в СССР разрабатывались статистические методы исследования и контроля качества в массовом производстве, методы планирования эксперимента.

В 50-70-х годах прошлого столетия на ряде предприятий оборонного комплекса СССР активно проводились работы по внедрению систем управления качеством, в которых статистические методы в области приемочного контроля и регулирования технологических процессов занимали важное место в предупреждении дефектов продукции.

В последние годы можно  отметить работы российского ученого  к области качества В. А. Лапидуса. Им опубликован ряд трудов по теории и практике управления качеством с учетом вариаций и неопределенности, в которых изложен «принцип распределения приоритетов», позволяющий оптимально выстроить отношения поставщика и потребителя с позиции обеспечения качества. Ему же принадлежит новый подход к управлению качеством, названный «гибким методом статистического управления», который математически опирается на теорию нечетких множеств.

1.3 Применение статистических  методов управления качеством

Порядок применения статистических методов контроля качества продукции  и производственных процессов может  быть различным, в зависимости от цели, которая поставлена перед системой менеджмента качества предприятия. В таблице 1 показаны области применения статистических методов управления качеством.

Таблица 1 – Применение средств и статистических методов  управления качеством 

Форма сбора данных используется для накапливания данных на систематической основе с целью получения четкой картины фактов, последовательному сбору информации и облегчения процедуры анализа. Она представляет собой шаблон для сбора и регистрации данных. Процедура сбора делится на следующие этапы:

• установить конкретную цель сбора этих данных (решаемые вопросы);
• идентифицировать данные, необходимые для достижения цели (решения вопроса);
• определить, как и кем будут анализироваться данные (посредством статистических средств);
• составить форму для регистрации данных. Оставить место для записи следующей информации: кто собрал данные, где, когда и как они были собраны;
• перепроверить форму путем сбора и регистрации некоторых данных;
• проанализировать и пересмотреть форму, если это необходимо.

Некоторые решения об улучшении качества могут основываться на нечисловых данных. Такие данные играют важную роль в маркетинге, исследованиях и разработках, а также в решениях, принимаемых руководством. Для правильной обработки данных этого типа рекомендуется использовать соответствующие средства, чтобы преобразовать их в полезную информацию для принятия решений.

Диаграмма сродства используется для группирования большого количества идей мнений или вопросов по отдельной теме. Когда собирается больше количество идей, мнений и других вопросов по отдельной теме, это средство позволяет группировать информацию по категориям на основе естественных взаимосвязей, существующих между ними. Процесс предназначен для стимулирования творчества и участия всего персонала и действует наилучшим образом в небольших по размеру группах (рекомендуется максимум восемь членов), участники которых привыкли работать вместе. Это средство часто используют для систематизации идей, полученных с помощью метода «мозгового штурма».

Установление конкурентоспособности  применяется для сравнения процесса с процессами признанных лидеров с целью идентификации благоприятных возможностей улучшения качества. Оно дает возможность сравнить процессы и технические характеристики продукции и услуг с процессами и характеристиками продукции и услуг прознанных лидеров, что позволяет идентифицировать цели и установить приоритеты подготовки планов, которые приведут к повышению конкурентоспособности на рынке.

Поэтапная процедура  использования этого метода заключается  в следующем:

• определить пункты, по которым следует установить конкурентоспособность;
• определить круг конкурентов;
• собрать данные по характеристикам процесса;
• организовать проведение анализа данных;
• установить конкурентоспособность.

  «Мозговой штурм» – метод приведения в действие творческого мышления группы для генерирования и прояснения перечня идей, проблем или вопросов. Данный метод используется для идентификации возможных решений проблем и потенциальных возможностей улучшения качества. Процедура использования метода включает два этапа:

1) Этап генерирования – организатор анализирует руководящие указания по «мозговому штурму» и назначает заседания, затем члены группы составляют перечень идей. Основная задача – генерировать как можно больше идей.

2) Этап прояснения – группа анализирует перечень идей, чтобы убедиться, что каждый понимает все идеи, а оценка идеям будет дана после завершения заседания по применению метода.

Причинно-следственная диаграмма является средством, используемым для понимания и отображения зависимости между данными следствием (например, изменчивость характеристик качества) и его потенциальными причинами. Многие потенциальные причины сводятся в главные категории и подкатегории так, что обнаруживается сходство со скелетом рыбы. Отсюда это средство также известно как диаграмма «рыбий скелет».

Причинно-следственная диаграмма (диаграмма Исикава), графически упорядочивающая связь причин и вытекающих из них результатов, находит сейчас широкое применение. Она используется для:

• анализа зависимости между причиной и следствием;
• сообщения зависимости между причиной и следствием;
• облегчения решения проблемы от симптома до причины.

Карта технологического процесса является наглядным отображением этапов процесса и может быть полезной при изучении благоприятных возможностей улучшения качества, так как позволяет глубже понять как фактически действует процесс. Изучая, как разные этапы процесса связаны друг с другом, часто можно обнаружить потенциальные источники нарушений.

Карты технологического процесса могут  применяться ко всем аспектам любого процесса от поставки материалов до этапов сбыта или технического обслуживания продукта. Области применения:

• при описании существующего технологического процесса;
• при проектировании нового процесса.

Диаграмма в виде дерева может быть использована для разложения темы на ее

составные элементы. Идеи, генерированные при «мозговом штурме»  и изображенные или сгруппированные с помощью диаграммы сродства, преобразовываются в диаграмму в виде дерева с целью визуализации логических связей и их последовательности. Это сродство можно использовать при планировании и решении проблем, возникающих с качеством продукции и т.п.

Принятие решения об улучшении качества должно основываться, где это возможно, на числовых данных. Решения, касающихся различий, тенденций и изменений числовых данных, должны базироваться на правильной статистической интерпретации.

В настоящее время  широкое распространение получили методы управления качеством с использованием контрольных карт. Контрольные карты служат для наглядного отображения протекания процесса и своевременного распознавания неслучайных отклонений или нарушений процесса. Контрольные карты позволяют обслуживающему персоналу предотвратить дальнейшее появление продукции, не отвечающей заданным показателям качества. Контрольная карта не указывает, какова причина нарушения, определение причины нарушения – задача мастера. Правильное применение контрольных карт повышает эффективность и производительность труда.