| SPC (Statistical process control) Статистическое управление процессами |
Статистическое управление процессами - это комплекс статистических методов и инструментов, направленных на анализ, сохранение состояния и улучшение процессов.
Цель системы управления процессом – предсказать текущее и будущее состояние процесса.
Чтобы эффективно использовать полученные статистические данные для управления процессом, необходимо ввести понятие изменчивости. Любые два продукта или две характеристики не могут быть абсолютно идентичны, поскольку любой процесс содержит много источников изменчивости: люди, оборудование, материалы, методы, измерения, окружающая среда, а также интервал времени и условия, при которых делались измерения.
Распределение статистических данных (изменчивость) может быть охарактеризовано через:
- положение (например, относительно центра);
- разброс (расстояние между наибольшим и наименьшим значением);
- форму (структура: симметрия, скошенность и д.р.).
Причины (источники) изменчивости разделяются на обычные и особые:
- Обычная причина - источник изменчивости, влияющий на все изучаемые индивидуальные значения результатов процесса. Результатом влияния данных причин является процесс имеющий стабильное и повторяемое распределение во времени (процесс действует в статистически управляемом состоянии).
- Особая причина - источник изменчивости, влияющий только на некоторые выходы процесса, чаще всего действующий скачкообразно и непредсказуемо. О ней сигнализируют точки за пределами контрольными границ или неслучайная серия точек. До тех пор, пока все особые причины изменчивости не идентифицированы и не устранены, они будут влиять на выход процесса непредсказуемым образом.
При анализе текущего состояния процесса, необходимо учитывать выполнение излишних действий (риск излишней регулировки) и невыполнения необходимых действий (риск незамеченной разладки).
Изменчивость процесса
Полная изменчивость процесса - это изменчивость, порождаемая обоими видами изменчивости: межгрупповой и внутригрупповой. Если процесс не находится в состоянии статистической управляемости, полная изменчивость будет включать влияние как особых так обычных причин. Эта изменчивость может оцениваться с помощью s (выборочного стандартного отклонения), использующего все индивидуальные значения, полученные при подробном изучении процесса:
Индексы процесса
Изменчивость, вызванную обычными или особыми причинами, принято выражать через:
- индексы воспроизводимости стабильного процесса (Cp - индекс с учетом изменчивости, Cpk - индекс с учетом изменчивости и настройки, Cp>=Cpk);
- индексы пригодности (Pp - индекс с учетом изменчивости, Ppk - индекс с учетом изменчивости и настройки, Pp>=Ppk).
Например, требования потребителей к одобрению процесса могут быть следующими:
- Cp и Cpk < 1,33 - не одобрен;
- 1,33 < Cp и Cpk < 1,67 - временное одобрение;
- Cp и Cpk > 1,67 - одобрен.
Для эффективного управления изменчивостью необходимо иметь эффективное средство определения особых причин, одним из таких универсальных средств являются контрольные карты.
CL (Центральная линия) = среднее их анализируемых статистических данных
UCL =Верхняя контрольная граница = CL + 3 стандартных отклонения среднего
LCL =Нижняя контрольная граница = CL – 3 стандартных отклонения среднего
Наиболее используемые контрольные карты:
для количественных данных относительно настройки процесса:
- карта средних значений (X-);
- карта медиан (X~);
- карта индивидуальных значений (X);
для количественных данных относительно разброса процесса:
- карта выборочных стандартных отклонений (S);
- карта размахов (R);
- карта скользящих размахов (MR);
для альтернативных данных, основанные на абсолютных или относительных данных:
- np - карты (np - число несоответствующих единиц в выборке объема n);
- p - карты (p -доля несоответствующих единиц в выборке);
- с - карты (с -число несоответствий в выборке);
- u - карты (u - число несоответствий на единицу в выборке, которая может содержать более одной единицы).