Применение статистических методов контроля качества при производстве пельменей

   Министерство  сельского хозяйства  Российской Федерации

   НОВОСИБИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ  АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

   Зооинженерный факультет

   Кафедра стандартизации, метрологии и сертификации 
 

   КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА

   по  теме: 

"Применение  статистических методов 

контроля  качества при производстве пельменей" 
 
 
 
 
 

   Выполнила:

                  Проверила:  
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

   НОВОСИБИРСК  2006

Содержание:

Введение 

Обзор литературы

1. Описание технологического процесса производства пельменей
2. Материал-методика
3. Статистическая обработка данных
4. Приложение А.
5. Приложение В.

      Обзор литературы

      На начальных этапах решения  сложных проблем, где на карту  поставлено все, а неизвестно  и не определено очень многое, эффективный механизм принятия  решений - вещь бесценная. Тут  самое время обратиться к "коллективному разуму" и создать команду из людей, способных, на взгляд лица, принимающего решение (ЛПР) и берущего на себя ответственность, помочь своими знаниями и опытом решить возникшие насущные проблемы. Примером такой проблемы может служить потребность в очередном анализе рыночной ситуации для выработки решений о разработке и внедрении в производство нового поколения продукции, выпускаемой данной фирмой[1].

Для решения  проблем, связанных с качеством  продукции, широко применяются 8 традиционных методов, а именно:

• схема процесса,
• гистограммы,
• временные ряды,
• диаграммы Парето,
• причинно-следственные диаграммы,
• контрольные листки,
• контрольные карты,
• диаграммы рассеяния.

Именно эти  методы стандартизованы и рекомендуются  для использования в работе по повышению качества (международный стандарт ИСО 9004 - 4: 1993)

           Предполагается, что команда будет  работать в режиме "мозгового  штурма", который на Востоке  умеют проводить интенсивно на  протяжении долгого времени. И  при этом она будет систематически последовательно пользоваться следующими семью методами или инструментами: диаграммой сродства; графом связей; иерархической структурой или «деревом»; матричным представлением данных; анализом матричных данных; блок-схемой процесса принятия решений и стрелочной диаграммой (иначе называемой ''сетевым графиком", или методом критического пути). Назовем их сокращенно 7-Р методы.

      В своей работе Адлер Ю.П.  приводит метод работы с системой  менеджмента качества. И основную  роль в этом методе играют 7 новых методов качества. Рассмотрим диаграмму сродства.

      Существуют прецеденты использования  7 новых методов качества в  производстве. Проводятся различные  конференции, семинары, на которых  некоторые организации делятся  успешным опытом применения этих методов на практике. Одним из таких примеров на недавней конференции был доклад Гринберг, директора по качеству и управлению персоналом ОАО «Заречье».

      Для реализации принципа непрерывного  улучшения, и в конечном итоге  постоянного повышения результативности СМК, на предприятии была разработана методика улучшения процессов, которая позволяет определить,  в какой области (процессе) в данный период необходимо проводить улучшения. Эта методика позволяет выявить самое, на данный момент,  слабое звено и все средства направить на его усиление.

      Для того чтобы систематизировать  и выявить приоритетные потребности  Заказчиков, заполняли карточки  сродства. Подсчитывали баллы, проставленные  всеми Заказчиками в «Форме  потребностей Заказчиков» по  каждой из высказанных потребностей. Группировали потребности Заказчиков  и заполняли «Диаграмму сродства».  Определяли, какая группа потребностей Заказчика  имеет приоритетное значение (по сумме набранных баллов).

      Существуют опыты работы с  методами качества и при оказании услуг образования и обучения в высших учебных заведениях. Усиление конкуренции между вузами на рынке образовательных услуг и на рынке труда, интернационализация образования и необходимость гармонизации российского образования с другими образовательными системами (в рамках Болонской Декларации) – эти тенденции приводят к изменению образовательной политики Министерства образования и науки РФ. Государственным высшим учебным заведениям России для достижения устойчивого развития необходимо научиться выполнять несвойственные ранее функции маркетинга, стратегического и оперативного планирования развития вуза, управления ресурсами. Для введения СМК в образовательных учреждениях необходимо: внедрение менеджмента качества, наличие процессного подхода, планирование в деятельности каждого факультета, документирование СМК (руководство по качеству, методологические инструкции, диаграммы хода деятельности), осуществление общего руководства, применения методов диаграммы Парето, Исикавы, сродства, контрольные листки дефектов, дерево решений, карта процессов.

      Брагинский В.А. считает, что  50 – 90% проблем в качестве могут  быть решены с помощью 7 новых  инструментов качества. Он обращает  внимание, что для успешного внедрения  этих методов в производственный  процесс необходимо участие всех работников, независимо от положения, в использовании этих инструментов. Каждый из инструментов в отдельности и в сочетании с другими может применяться в любой последовательности - в зависимости от конкретных решаемых задач. Эти инструменты обязаны применять все работники, независимо от положения в служебной иерархии и доли влияния на конечный результат, т. к. на качество продукции влияют все без исключения[2].

      Необходим, как уже говорилось  ранее  процессный подход. Любая  деятельность, или комплекс деятельности, использующая ресурсы для преобразования входов в выходы, может рассматриваться как процесс.

      Чтобы результативно функционировать  организации должны определить  и управлять многочисленными  взаимосвязанными и взаимодействующими процессами. Часто выход одного процесса образует непосредственно вход следующего. Систематическая идентификация и менеджмент применяемых организацией процессов и особенно взаимодействия таких процессов, могут считаться "процессным подходом".

Политика  и цели в области качества устанавливаются, чтобы служить ориентиром для  организации. Они определяют желаемые результаты и способствуют применению организацией ресурсов для достижения этих результатов. Политика в области  качества обеспечивает основу для разработки и анализа целей в области качества. Цели в области качества необходимо согласовывать с политикой в области качества и приверженностью к постоянному улучшению, а результаты должны быть измеряемыми.

   Фролов А.П. в своей работе  писал, что «Семь новых инструментов контроля качества» относятся к методам обработки главным образом словесных (описательных) данных. Применение  этих инструментов особенно эффективно, когда их используют как методы наиболее полной реализации планов на основе системного подхода в условиях сотрудничества всего коллектива предприятия.

Эти инструменты  были составлены обществом IUSE (Союз японских ученых и инженеров) в 1979 году. Рассмотрим содержание этих методов и возможности  их применения.     

      Диаграмма родственных связей (сродства) – это своего рода форма «мозгового штурма». Диаграмма используется как средство сбора данных в результате обсуждения (идеи, взгляды, мнения) и группирования информации по естественным признакам взаимоотношений. Это созидательный инструмент.

      Диаграмма взаимоотношений –  диаграмма раскрывает логические  связи и последовательность следования  описываемых факторов. Она предназначена  для выявления логических связей  между идеями, сгруппированными  в диарамме родственных связей. Это созидательный инструмент, в котором присутствуют и логичские аспекты.

      Древовидная диаграмма – данная  диаграмма препятствует тенденции  скачкообразного движения в решении  проблемы. Она используется для:

• отображения полного перечня видов деятельности, необходимых для достижения желаемой цели;
• определения факторов, связанных с проблемой.

Строится  в виде многоступенчатой древовидной  структуры, элементами которой являются средства и способы решения[3].

     Линейная диаграмма (стреловидная  диаграмма, сетевой график) – используется на этапе составления оптимальных планов тех или иных мероприятий после того, как:

• определены проблемы, требующие решения;
• намечены необходимые меры;
• определены сроки и размечен ход осуществления запланированных мер.

С помощью  этого инструмента можно провести анализ повторяющихся операций для повышения их эффективности.

    Матричная диаграмма – назначение  этого инструмента: продемонстрировать  взаимоотношения между задачами, функциями и характеристиками  и оценить их относительную  значимость. Требования потребителей базируются на основе заменяющих характеристик качества. Данная диаграмма является ключевым моментом Дома качества.

      Анализ матричных данных. Это  единственный из семи инструментов  управления, который предназначен  для анализа числовых данных. Он требует статистических  сведений. Наглядно представляет данные матричной диаграммы.

        Схема программы процесса решения.  Данная схема применяется для  описания каждого события и  непредвиденных обстоятельств, которые  могут возникнуть на пути следования от констатации проблемы к ее разрешению.

      Проходил международный семинар  «Инженерные методы в управлении  системой менеджмента качества»,  на котором различные докладчики  рассматривали принципы постоянного  улучшения МС ИСО серии 9000:2000, о процессном подходе к применению СМК и об общем управлении качеством.  Для разработки модели в университете Портсмута были проведены исследования проблем, связанных с постоянным улучшением, и выполнено тщательное обследование 18 организаций с целью изучения эффективности практики создания условий для проведения и сохранения улучшения. Организации выбирались из числа тех, которые демонстрируют активный подход к улучшению качества и используют либо самооценку, либо активно применяют инструменты качества[4].

   Модель  основывается на следующих десяти ключевых критериях, которые являются важным фундаментом, необходимым для создания и поддержания постоянного улучшения:

• конкретные обязательства высшего руководства и его активное участие в деятельности организации, в том числе в области постоянного улучшения;
• эффективное руководство и конкретные обязательства, демонстрируемые руководителями на всех уровнях;
• нацеленность на потребности заинтересованных сторон;
• объединение деятельности по постоянному улучшению в стратегические цели во всей организации, за ее пределами и на всех уровнях;
• установление культуры для постоянного улучшения, способствующей новаторству и творчеству;
• нацеленность на процессы, особенно на процессы, критические для качества;
• нацеленность на работу с персоналом по четырем направлениям: участие персонала в работе по постоянному улучшению, делегирование полномочий, групповая работа и создание групп по постоянному улучшению, обучение и повышение квалификации;
• стандартизация достижений в рамках документированной СМК;
• создание системы измерений и обратной связи;
• извлечение уроков из результата постоянного улучшения.

 Модель  предлагает простой, но целостный  подход, чтобы проанализировать, присутствуют  ли в организации фундаментальные  элементы для постоянного улучшения. Модель обеспечивает не только создание, но и сохранение улучшения. Она требует приложения усилий, и если таковые отсутствуют, то независимо от того, насколько хорошо учтены остальные критерии, долгосрочного улучшения не произойдет.

      Брагинский, сравнивая модель постоянного  улучшения Школы бизнеса Портсмутского  университета с восьмью принципами  менеджмента качества (ISO/IS 9000:2000), сделал  вывод об общности подходов  портсмутской модели и системы  менеджмента качества (восемь принципов ИСО серии 9000:2000). При этом очевидно, что не только шестой, но и остальные семь принципов менеджмента качества непосредственно влияют на постоянное улучшение.

      Особая роль в достижении постоянного  улучшения может быть отведена  седьмому принципу - принципу принятия решения на основе анализа данных, который декларирует, в том числе, необходимость широкого применения методов инжиниринга качества[6].

      В соответствии с МС ИСО  9004:2000, улучшение СМК может быть  выполнено с помощью двух подходов, методы их реализации могут быть следующими:

подход  стратегического прорыва в улучшении  качества, так называемый "Kayrio", может быть реализован на основе реинжиниринга  бизнес-процессов (Reengineering) с предшествующим бенчмаркингом (Bench-mar-king); подход, основанный на постепенном улучшении качества, так называемый "Kaizen", в узком смысле может быть решен с использованием традиционных методов инжиниринга качества.

      Инжиниринг качества (ИК) - совокупность  конкретных "инструментов качества", используемых для реализации менеджмента качества.

     Каинский Д.К. предлагает методологическую  основу ИК. Концепция качества: Шухарта;  Деминга; Исикавы; Тагути; Мицуно  и Акао и др. Методы инжиниринга  качества включают:

     1. Статистические методы контроля и управления качеством (Statistical Quality Control (SQC)).

     2. Cемь простых инструментов и  семь "новых" инструментов качества:

• контрольный листок;
• диаграмма Исикавы;
• диаграмма Парето;
• гистограмма;
• диаграмма разброса;
• стратификация;
• контрольные карты.
• PDPC;
• диаграмма сродства;
• древовидная диаграмма;
• матричная диаграмма;
• анализ матричных данных;
• диаграмма отношений;
• стрелочная диаграмма.

     3. Методы Тагути.

     4. Структурирование функций качества (Quality Function Deployment (QFD)).

     5. Анализ видов и последствий  отказов (Failure Mode and Effect Analysis (FMEA)).

     6. Аппарат индексов пригодности  и воспроизводимости. 

     7. "Шесть сигм" ("Six Sigma").

     8. Использование метода "нечеткой  логики" ("Fuzzy Logic") и др.

Часть методов изложена в ИСО 9004-4:1993 (переводимый  в рамках работы с новой версией 2000 г. из стандартов в брошюру). Существует множество подходов, реализующих  идеи инжиниринга качества, среди  которых можно выделить (перечень далеко неполный): методы Тагути, традиционные DOE, Quality Function Deployment (Структурирование функций качества (СФК)), "Шесть сигм" ("Six Sigma") и аппарат индексов пригодности и воспроизводимости; SQC, в том числе семь простых и семь новых инструментов качества (ИСО/ТО 10017, QS-9000), FMEA, FTA, POKA-YOKE и др. Особое место в инжиниринге качества занимают методы Тагути, которые могут обеспечить эффективное повышение качества продукции и процессов.

      Парадигма постоянного улучшения,  декларируемая проектами МС ИСО серии 9000:2000, обязывает организации, внедряющие СМК по стандарту ИСО 9001:2000, проводить мероприятия по постоянному улучшению продукции, процессов, систем. Известный треугольник Джойнера иллюстрирует условия успешного движения вперед в области качества по Демингу, а именно:

• научный подход;
• вовлеченность всего персонала (все - одна команда);
• воспитание в себе приверженности (одержимости) к качеству. Для российской специфики треугольник Джойнера, на наш взгляд, можно дополнить четвертым условием;
• выделение достаточных ресурсов для развития организации, ее материальной базы.

      Это говорит о том, что в  настоящее время многие предприятия  нацелены на улучшение качества. При чём они акцентируют внимание  не на абстрактном выражении  «надо делать лучше», а стремятся достичь конкретных целей и выполнить конкретные задачи. Уже в ближайшее время практика разработки организациями систем менеджмента качества на базе ИСО 9001:2000 должна будет включать обязательное внедрение методов постоянного улучшения. Перечисленные в статье подходы, методы инжиниринга качества в принципе могут способствовать решению проблемы постоянного улучшения, но только при реальном использовании всех восьми принципов менеджмента качества как методологической основы построения эффективной и результативной СМК.

      Определенный опыт использования  некоторых из этих методов  инжиниринга качества, так широко  применяемых за рубежом, был  в прошлом и имеется сейчас  на ряде российских предприятий.  Задача состоит в том, чтобы  расширить базу применения современных методов инжиниринга качества на предприятиях России. Без этого условия внедрение СМК на основе новой версии МС ИСО 9001:2000 будет практически невозможным.

     Таково состояние на данный  момент системы менеджмента качества. Но для того, чтобы эффективно использовать методы, входящие в состав семи новых методов качества, необходимо провести подготовительную работу для сбора и обработки информации с помощью простых методов качества.

      В данной работе будут использоваться  контрольные листки, диаграмма Исикавы, контрольные карты, стрелочная диаграмма. Рассмотрим последние разработки и опыт их использования. На различных конференциях в области управления качеством рассматривались 7 простых методов. Васильев Б.Г. рассматривает возможность применения контрольных листков.

      Контрольный листок (таблица проверок) позволяет ответить на вопрос: "Как часто случается определенное  событие?". Именно контрольный  листок позволяет перейти от  предположений к фактам. Как же  фиксируется событие в контрольном листке?

      Необходимо проделать следующие  шаги:

1)устанавливается  как можно точнее то событие,  за которым будет вестись наблюдение;

2) определяется  период, в течение которого будет  вестись наблюдение и сбор  данных о событии (длительность  периода наблюдения может колебаться от нескольких часов до нескольких недель);

3) строится  форма (таблица), которая должна  быть простой при заполнении  и понятной при ее изучении. В этой форме должны быть  четко выделены графы и колонки,  и должно быть достаточно места для внесения данных;

4) наблюдать  за событием и фиксировать  данные необходимо постоянно  и желательно через равные  промежутки времени. 

      Собранные данные должны быть  однородными. Что это означает? Это означает, что один и тот  же размер должен измеряться одним и тем же мерительным инструментов. Если измеряется вес, то на весах, имеющих одну и туже точность.

      Важную роль при контроле качества  на предприятии играют контрольные  карты Шухарта. Они позволяют  обнаружить неполадки процесса  и в некоторых случаях даже выявить причины. Таково мнение профессора Брагинского В.А.

      Контрольные карты используются в виде графиков, полученных в ходе технологического процесса. Графики отражают динамику процесса. Применяют различные контрольные карты: медиан, р-карты (дефектной продукции), pn-карты, с-карты.

      Контрольная карта - R (средних  арифметических значений и размахов) осуществляет контроль за изменением  среднего арифметического и контрольной  карты R, контролирующей изменения  рассеивания значений показателей качества. Эта карта применяется при измерении таких регулируемых показателей, как длина, масса, диаметр, время, предел прочности при растяжении, прибыль и т.д.

      Контрольная карта Р (для доли  дефектных изделий) применяется  для контроля и регулирования технологического процесса (после проверки небольшой части изделий и разделения их на доброкачественные и дефектные изделия) на основе использования доли дефектных изделий, полученной делением числа обнаруженных дефектных изделий на число проверенных изделий.

Кроме применения контрольной карты Р  для доли дефектных изделий ее можно использовать для определения  интенсивности выпуска продукции, процента неявки на работу и т.д.

       Контрольная карта pn применяется  для контроля в случаях, когда  контролируемым параметром является число дефектных изделий при постоянном объеме выборки n. Эта контрольная карта соответствует контрольной карте "р" с вариантом постоянного "n" и по существу одинакова с ней.

      Завьялов М.Н. пишет, что контрольная  карта была создана Уолтером Шухартом и описана в 1931 году в его книге «Economic Control of Quality of Manufactured Product». Эта техника была повсеместно опробована в качестве простого и эффективного способа понимания данных, полученных в реальных процессах. Однако, «когда вы читаете о «контрольных картах» в современных технических журналах, кажется, что в них речь идет совсем не о том, что имел в виду их создатель Шухарт» - таково мнение, высказанное Родниным в своей работе. При наличии поверхностного сходства, предмет и дух контрольных карт Шухарта принципиально отличается от их академических трактовок. Цель статьи Роднина заключалась в исследовании некоторых из этих отличий.

 Ю.  Рубаник считал, что базовой концепцией, лежащей в основе контрольных  карт Шухарта, является различие между двумя категориями вариабельности (изменчивости). Процесс может проявлять «контролируемую вариабельность», или «неконтролируемую вариабельность». Если он проявляет контролируемую вариабельность, то, согласно Демингу, «не будет полезной попытка определения причин конкретных отклонений». Когда процесс демонстрирует контролируемую вариабельность, его поведение неотличимо от поведения «случайного» процесса (бросание монеты или костей). Контролируемый процесс подразумевает возможность грубого «предсказания» диапазона разброса возможных значений результатов процесса. Когда процесс проявляет контролируемую вариабельность, об отдельных отклонениях можно думать, как о результате действия постоянной системы большого количества «случайных причин». При этом среди них нет какой-то одной доминирующей причины. С другой стороны, когда процесс проявляет неконтролируемую вариабельность, тогда (согласно Демингу – прим. Ю.Рубаника) «полезно определить и устранить причину отдельного отклонения». В этом случае с результатами происходит нечто существенно отличающееся от того, что можно было бы ожидать от «случайного» процесса. Разумно предположить поэтому, что для этого существенного отличия может быть какая то «определённая» (особая) причина. Кроме того, так как результат достаточно заметно отклоняется от среднего уровня, полезно попытаться определить эту причину.

 Контрольная  карта позволяет выявлять это  различие, и, таким образом, является  методикой определения типа вариабельности, проявляемой данным процессом. Цель этой методики – дать пользователю ориентир для правильных действий – поиска определённой причины, когда данные показывают наличие неконтролируемой вариабельности, и отказа от такого поиска, когда данные выявляют контролируемую вариабельность.

       Шухарт рассматривал контрольную карту, как «голос процесса». Контрольная карта может использоваться для понимания поведения процесса. Поэтому, о процессе говорят, что он «под контролем» только тогда, когда он демонстрирует, на достаточно большом объёме данных, что протекает предсказуемо и однородно. Более того, в практическом плане такой процесс является, по существу, протекающим настолько однородно, насколько это возможно*. Поэтому, любой процесс, не протекающий настолько однородно, насколько возможно, можно назвать неконтролируемым. Таким образом, контрольная карта является процедурой, позволяющей дать характеристику поведения процесса.

       Поскольку описанное выше заключение  является индуктивным выводом,  оно всегда будет содержать  некоторую степень неопределённости. Когда делаются заключения подобного рода, может произойти одна из двух ошибок. Первая ошибка состоит в объяснение отклонения как результата проявления определенной, «неслучайной» причины, в то время как это просто результат действия большого числа случайных факторов, ни один из которых не является доминирующим. Вторая ошибка – интерпретация наблюдаемого отклонения как результат проявления случайных факторов, в то время как в действительности мы имеем определенную, «неслучайную» причину. Невозможно избежать обеих этих ошибок. Следовательно, не надо и ставить такой цели. Вместо этого, реалистичной целью является минимизация, в целом, экономических потерь от совершения этих двух ошибок. Для этого Шухарт создал контрольную карту с контрольными границами 3σ.  Использование Шухартом интервалов в 3σ, в противоположность любому другому, не вытекает из какого-либо математического вычисления. Шухарт утверждает, что коэффициент 3.0 «кажется экономически приемлемой величиной», и что такой выбор подтверждён «эмпирическим доказательством, что она работает». Этот прагматический подход заметно отличается от более строгих математических подходов, обычно встречающихся в современных журналах. Фактически, для того, чтобы иметь практичный и чувствительный подход к построению контрольных карт, Шухарт преднамеренно избегал излишних математических подробностей.