Статистический приемочный контроль по альтернативному признаку

МИНИСТЕРСТВО  ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ 
 
ГОУ ВПО Уральский государственный экономический университет 
ЦЕНТР ДИСТАНЦИОННОГО ОБРАЗОВАНИЯ 
 
 

 
КУРСОВАЯ РАБОТА 

По статистическим методам в управлении качеством: 

«Статистический приемочный контроль по альтернативному  признаку» 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

                                                                           Преподаватель: 

                                                               Студент:  

                                                                        Управление качеством 
 
 
 
 

 
Омск 
2011 

Содержание: 

Введение.

Глава 1.Качество: сущность и понятие.

1.1. Качество  как объект управления

1.2.  Контроль  качества

Глава 2.Статистический приемочный контроль в действии.

2.1.  Статистический  приемочный контроль по альтернативному  признаку 

2.2. Стандарты  статистического приемочного контроля 

2.3. Контрольные  карты 

Заключение

Список использованной литературы 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Введение

В рыночной экономике проблема качества является важнейшим фактором повышения уровня жизни, экономической, социальной и экологической безопасности. Качество – комплексное понятие, характеризующее эффективность всех сторон деятельности: разработка стратегии, организация производства, маркетинг и др. Важнейшей составляющей всей системы качества является качество продукции. В современной литературе и практике существуют различные трактовки понятия качество. Международная организация по стандартизации определяет качество (стандарт ИСО-8402) как совокупность свойств и характеристик продукции или услуги, которые придают им способность удовлетворять обусловленные или предполагаемые потребности. Этот стандарт ввел такие понятия, как "обеспечение качества", "управление качеством", "спираль качества". Требования к качеству на международном уровне определены стандартами ИСО серии 9000. Первая редакция международных стандартов ИСО серии 9000 вышла в конце 80-х годов и ознаменовала выход международной стандартизации на качественно новый уровень. Эти стандарты вторглись непосредственно в производственные процессы, сферу управления и установили четкие требования к системам обеспечения качества. Они положили начало сертификации систем качества. Возникло самостоятельное направление менеджмента – менеджмент качества. В настоящее время ученые и практики за рубежом связывают современные методы менеджмента качества с методологией TQM (total quality management) – всеобщим (всеохватывающим, тотальным) менеджментом качества.

Понятие качества формировалось под воздействием историко-производственных обстоятельств. Это обусловлено тем, что каждое общественное производство имело свои объективные требования к качеству продукции. На первых порах крупного промышленного производства проверка качества предполагала определение точности и прочности (точность размеров, прочность ткани и т. п.).

Индивидуальный  контроль качества явился первым этапом развития управления качеством и  действовал в производстве до конца XIX века.

Начало XX века ознаменовалось переходом к цеховому контролю качества.

Привлечение в  производство штатных контролёров  положило начало III этапу, который можно  охарактеризовать как контроль качества при приёмке продукции.

Крупномасштабные  заказы на продукцию массового производства положили начало IV этапу контроля качества, определяемого как статистический контроль.

Повышение сложности  изделий привело к увеличению числа оцениваемых свойств. Центр  тяжести сместился к комплексной  проверке функциональных способностей изделия. В условиях массового производства качество стало рассматриваться не с позиций отдельного экземпляра, а с позиций стандарта качества всех производимых в массовом производстве изделий.

С развитием  научно-технического прогресса, следствием которого стала автоматизация производства, появились автоматические устройства для управления сложным оборудованием и другими системами. Возникло понятие “надежность”. Таким образом, понятие качества постоянно развивалось и уточнялось. В связи с необходимостью контроля качества были разработаны методы сбора, обработки и анализа информации о качестве. Фирмы, функционировавшие в условиях рыночной экономики, стремились организовать наблюдения за качеством в процессе производства и потребления. Упор был сделан на предупреждение дефектов.  

 Цель курсовой работы — изучение статистического приемочного контроля по альтернативному признаку для контроля качества продукции.

Основными задачами курсовой работы являются:

  • изучение понятия «качество»;
  • рассмотрение и приминение статистического приемочного контроля на практике;
  • изучение стандартов статистического приемочного контроля;
  • построение контрольных карт для регистрации результатов измерений требуемых свойств продукции.
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Глава 1. Качество: сущность и понятие.

1.1. Качество как объект  управления

Большой вклад  в разработку теории управления качеством  внесли зарубежные и отечественные  ученые. Работы русских ученых П. Л. Чебышева и А. М. Ляпунова являются теоретической  основой выборочного контроля качества. Большой вклад в разработку применяемых  в настоящее время систем управления качеством внесли отечественные ученые И. Г. Венецкий, А. М. Длин, американские ученые У. А. Шухарт, Э. Дэминг , А. Фейгенбаум.

Современное управление качеством исходит из того, что  деятельность по управлению качеством  не может быть эффективной после того, как продукция произведена, эта деятельность должна осуществляться в ходе производства продукции. Важна также деятельность по обеспечению качества, которая предшествует процессу производства.

Качество определяется действием многих случайных, местных и субъективных факторов. Для предупреждения влияния этих факторов на уровень качества необходима система управления качеством. При этом нужны не отдельные разрозненные и эпизодические усилия, а совокупность мер постоянного воздействия на процесс создания продукта с целью поддержания соответствующего уровня качества.

Управление качеством  неизбежно оперирует понятиями: система, среда, цель, программа и  др.

Различают управляющую  и управляемую системы. Управляемая  система представлена различными уровнями управления организацией (фирмой и др. структурами). Управляющая система создает и обеспечивает менеджмент качества.

Управляющая система  начинается с руководства высшего  звена. Именно руководство высшего  звена должно исходить из стратегии, что фирма способна на большее по сравнению с прошлым. В организационной структуре фирмы могут быть предусмотрены специальные подразделения, занимающиеся координацией работ по управлению качеством. Распределение специальных функций управления качеством между подразделениями зависит от объема и характера деятельности фирмы.

Для качества как  объекта менеджмента свойственны  все составные части менеджмента : планирование, анализ, контроль.

Современный менеджмент качества базируется на результатах  исследований, выполненных крупными зарубежными корпорациями по программам консультантов по управлению качеством. Это опыт таких известных фирм, как, “Хьюллет-Паккард”, и др. В 80-е годы на политику этих и ряда других фирм оказали влияние разработки Ф. Б. Кросби, У. Э. Деминга, А. В. Фейгенбаума, К. Исикавы, Дж. М. Джурана. Основой деятельности ведущих фирм стали следующие направления улучшения работы: заинтересованность руководства высшего звена; образование совета по улучшению качества работы; вовлечение всего руководящего состава в процесс улучшения работы; обеспечение коллективного участия; обеспечение индивидуального участия; создание групп по совершенствованию систем (групп регулирования процессов); более полное вовлечение поставщиков; обеспечение качества функционирования систем управления; разработка и реализация краткосрочных планов и долгосрочной стратегии улучшения работы; создание системы признания заслуг.

Особенно следует  отметить такое направление, как  обеспечение качества функционирования систем управления. Консультанты по управлению качеством обратили внимание, что службы по управлению качеством и надежностью направляли усилия и ресурсы на выявление проблем и исправление ошибок. В результате сформировалась система управления по отклонениям. Эта система реагировала на ошибки и недооценивала роль профилактических мероприятий, а также роль подразделений не связанных с процессом производства. Был сделан вывод, что обеспечение качества зависит от систем управления, регулирующих производственно-хозяйственную деятельность фирм.

Ф. Кросби, являющийся одним из ведущих консультантов  по качеству с мировым именем обратил  внимание на важность системы поощрения. Признание заслуг сотрудников и  их стимулирование к достижению высоких  результатов является составной  частью современного менеджмента качества.

В 1951 г. было разработано  положение о премии Деминга, которая  легла в основу модели Всеобщего (тотального) Управления качеством (TQC). Эта модель предполагает постоянный анализ информации от широкого круга  экспертов и новый взгляд на качество. Премия Деминга сыграла большую роль в достижении японского качества. Позднее в США была учреждена премия имени Малкольма Балдрижа (1987 г.). Развитием модели премии М. Балдриджа стала модель Европейской премии качества, которая оценивала результаты бизнеса и влияние на общество. Более подробно о критериях оценки деятельности в области качества будет сказано ниже.

Фирмы, функционирующие  в рыночной экономике, формулируют  политику в области качества таким  образом, чтобы она касалась деятельности каждого работника, а не только качества предлагаемых изделий или услуг. В политике четко определяются уровни стандартов качества работы для конкретной фирмы и аспекты системы обеспечения качества. При этом продукция заданного качества должна быть поставлена потребителю в заданные сроки, в заданных объемах и за приемлемую цену.

Сегодня в управлении качеством важное значение имеет  наличие на фирмах сертифицированной  системы менеджмента качества, что  является гарантией высокой стабильности и устойчивости качества продукции. Сертификат на систему качества позволяет сохранить конкурентные преимущества на рынке.

В соответствии со стандартом ИСО жизненный цикл продукции включает 11 этапов: 1. Маркетинг, поиск и изучение рынка. 2. Проектирование и разработка технических требований, разработка продукции. 3. Материально-техническое снабжение. 4. Подготовка и разработка производственных процессов. 5. Производство. 6. Контроль, проведение испытаний и обследований. 7. Упаковка и хранение. 8. Реализация и распределение продукции. 9. Монтаж и эксплуатация. 10. Техническая помощь и обслуживание. 11.Утилизация после испытания.

Перечисленные этапы представляются в литературе по менеджменту в виде “петли качества”  рис. 1.

Таким образом, обеспечение качества продукции- это совокупность планируемых и систематически проводимых мероприятий, создающих необходимые условия для выполнения каждого этапа петли качества, чтобы продукция удовлетворяла требованиям к качеству.

Управление качеством  включает принятие решений, чему предшествует контроль, учет, анализ.

Улучшение качества – постоянная деятельность, направленная на повышение технического уровня продукции, качества ее изготовления, совершенствование  элементов производства и системы  качества.

Рис. 1. Обеспечение качества 
 

1.2.  Контроль качества

Контроль качества независимо от совершенства применяемых  для этого методик предполагает прежде всего отделение хороших  изделий от плохих. Естественно, что  качество изделия не повышается за счет выбраковки некачественных. Отметим, что на предприятиях электронной промышленности из-за миниатюрных размеров изделий часто брак исправить вообще невозможно. Поэтому современные фирмы сосредотачивают внимание не на выявлении брака, а на его предупреждении, на тщательном контролировании производственного процесса и осуществляют свою деятельность в соответствии с концепцией “регулирование качества”.

Большую роль в  обеспечении качества продукции  играют статистические методы.

Целью методов  статистического контроля является исключение случайных изменений качества продукции. Такие изменения вызываются конкретными причинами, которые нужно установить и устранить. Статистические методы контроля качества подразделяются на:

статистический  приемочный контроль по альтернативному  признаку;

выборочный приемочный контроль по варьирующим характеристикам  качества;

стандарты статистического  приемочного контроля;

система экономических  планов;

планы непрерывного выборочного контроля;

методы статистического  регулирования технологических процессов.

Следует отметить, что статистический контроль и регулирование  качества продукции хорошо известны в нашей стране. В этой области  наши ученые имеют несомненный приоритет. Достаточно вспомнить работы А.Н. Колмогорова  по несмещенным оценкам качества принятой продукции на основании результатов выборочного контроля, разработку стандарта приемочного контроля с использованием экономических критериев.

Многие из оценок качества продукции вытекают из самих  особенностей сбора информации.

Пример. На заводе контролируется партия изделий, среди которых есть годные и негодные. Доля брака в данной партии неизвестна. Однако она не является неопределенной величиной в собственном смысле этого слова. Если ничто не мешает проверить все изделия в данной партии, то долю брака можно точно определить. Если же контролируя взятую из партии выборку, возможно собрать лишь неполную информацию, имеет место случайность отбора, способная исказить истинную картину.

Возникает проблема, как оценить по одной выборке, взятой из совокупности, значение той или иной характеристики этой совокупности? Подобная проблема может возникать в самых различных ситуациях.

Примеры:

1.Принимая по  результатам выборки партию изделий,  оценивают долю брака w в данной  партии изделий. 

2. Имеется оборудование. Закон распределения результатов работы оборудования в определенной степени определяет в рассматриваемый момент способность оборудования выполнить данную работу.

Каждая из разновидностей статистических методов контроля качества имеет свои преимущества и недостатки. Например, выборочный приемочный контроль по варьирующим характеристикам имеет то преимущество, что требует меньшего объема выборки. Недостаток этого метода заключается в том, что для каждой контролируемой характеристики нужен отдельный план контроля. Если каждое изделие проверяется по пяти характеристикам качества, необходимо иметь пять отдельных планов проверок.

Как правило, планы  выборочного приемочного контроля проектируют таким образом, чтобы  была мала вероятность ошибочно забраковать годную продукцию, или был мал “риск производителя”. Большинство планов выборочного контроля проектируется так, чтобы "риск производителя" был

= 0,05.

Если при установленном  плане выборочного контроля “уровень приемлемого качества” соответствует предполагаемой доле брака p в генеральной совокупности, то считают, что вероятность забраковать годную продукцию мало отличается от 0,05. Поэтому уровень приемлемого качества и a соответствуют способу плана выборочного контроля. Важно также, что план приемочного выборочного контроля составляется с таким расчетом, чтобы вероятность приемки продукции низкого качества была мала, т. е. был мал “риск потребителя”. Граница между хорошей и плохой продукцией называется допустимой долей брака в партии. Рассмотрим более подробно наиболее распространенные методы статистического контроля качества.  
 

Глава 2. Статистический приемочный контроль в действии.

2.1.  Статистический приемочный  контроль по альтернативному  признаку 

Основной характеристикой  партии изделий по альтернативному признаку является генеральная доля дефектных изделий.

,

где

D – число  дефектных изделий в партии  объемом N изделий. 

В практике статистического  контроля генеральная доля q неизвестна и ее следует оценить по результатам  контроля случайной выборки объемом n изделий, из которых m дефектных.

Под планом статистического  контроля понимают систему правил, указывающих методы отбора изделий  для проверки, и условия, при которых  партию следует примять, забраковать  или продолжить контроль.

Различают следующие  виды планов статистического контроля партии продукции по альтернативному  признаку:

одноступенчатые планы, согласно которым, если среди n случайно отобранных изделий число дефектных m окажется не больше приемочного числа  С (m C), то партия принимается; в противном случае партия бракуется;

двухступенчатые планы, согласно которым, если среди n1 случайно отобранных изделий число  дефектных m1 окажется не больше приемочного  числа C1 (m1 C1), то партия принимается; если m1 1, где d1 – браковочное число, то партия бракуется. Если же C1 m1 d1, то принимается решение о взятии второй выборки объемом n2. Тогда, если суммарное число изделий в двух выборках (m1 + m2) C2, то партия принимается, в противном случае партия бракуется по данным двух выборок;

многоступенчатые  планы являются логическим продолжением двухступенчатых. Первоначально берется  партия объемом n1 и определяется число  дефектных изделий m1.Если m1 C1, то партия принимается. Если C1 m1 d1(D1 C1+1), то партия бракуется. Если C1 m1 d1, то принимается решение о взятии второй выборки объемом n2. Пусть среди n1 + n2 имеется m2 дефектных. Тогда, если m2 c2, где c2 – второе приемочное число, партия принимается; если m2 d2 (d2 c2 + 1), то партия бракуется. При c2 m2 d2 принимается решение о взятии третьей выборки. Дальнейший контроль проводится по аналогичной схеме, за исключением последнего k-того шага. На k-м шаге, если среди проконтролированных изделий выборки оказалось mk дефектных и mk ck, то партия принимается; если же m k ck, то партия бракуется. В многоступенчатых планах число шагов k принимается, что n1 =n2=...= nk;

последовательный  контроль, при котором решение  о контролируемой партии принимается  после оценки качества выборок, общее  число которых заранее не установлено  и определяется в процессе которая  по результатам предыдущих выборок.

Одноступенчатые планы проще в смысле организации  контроля на производстве. Двухступенчатые, многоступенчатые и последовательные планы контроля обеспечивают при  том же объеме выборки большую  точность принимаемых решений, но они более сложны в организационном плане.

Задача выборочного  приемочного контроля фактически сводится к статистической проверке гипотезы о том, что доля дефектных изделий q в партии равна допустимой величине qo, т. е. H0::q = q0.

Задача правильного  выбора плана статистического контроля состоит в том, чтобы сделать ошибки первого и второго рода маловероятными. Напомним, что ошибки первого рода связаны с возможностью ошибочно забраковать партию изделий; ошибки второго рода связаны с возможностью ошибочно пропустить бракованную партию  

2.2. Стандарты статистического  приемочного контроля 

Для успешного  применения статистических методов  контроля качества продукции большое  значение имеет наличие соответствующих  руководств и стандартов, которые  должны быть доступны широкому кругу инженерно-технических работников. Стандарты на статистический приемочный контроль обеспечивают возможность объективно сравнивать уровни качества партий однотипной продукции как во времени, так и по различным предприятиям.

Остановимся на основных требованиях к стандартам по статистическому приемочному  контролю.

Прежде всего  стандарт должен содержать достаточно большое число планов, имеющих  различные оперативные характеристики. Это важно, так как позволит выбирать планы контроля с учетом особенностей производства и требований потребителя к качеству продукции. Желательно, чтобы в стандарте были указаны различные типы планов: одноступенчатые, двухступенчатые, многоступенчатые, планы последовательного контроля и т. д.

Основными элементами стандартов по приемочному контролю являются:

1. Таблицы планов  выборочного контроля, применяемые  в условиях нормального хода  производства, а также планов  для усиленного контроля в  условиях разладок и для облегчения  контроля при достижении высокого качества.

2. Правила выбора  планов с учетом особенностей  контроля.

3.Правила перехода  с нормального контроля на  усиленный или облегченный и  обратного перехода при нормальном  ходе производства.

4.Методы вычисления  последующих оценок показателей  качества контролируемого процесса.

В зависимости  от гарантий, обеспечиваемых планами  приемочного контроля, различают  следующие методы построения планов:

устанавливают значения риска поставщика и риска потребителя и выдвигают требование, чтобы оперативная характеристика P(q) прошла приблизительно через две точки: q0, и qm, , где q0 и qm – соответственно приемлемый и браковочный уровни качества. Этот план называют компромиссным, так как он обеспечивает защиту интересов как потребителя, так и поставщика. При малых значениях и объем выборки должен быть большим;

выбирают одну точку на кривой оперативной характеристики и принимают одно или несколько  дополнительных независимых условий.

Первая система планов статистического приемочного контроля, нашедшая широкое применение в промышленности, была разработана Доджем и Ролигом. Планы этой системы предусматривают сплошной контроль изделий из забракованных партий и замену дефектных изделий годными.

Во многих странах получил распространение американский стандарт МИЛ-СТД-ЛО5Д. Отечественный стандарт ГОСТ-18242-72 по построению близок к американскому и содержит планы одноступенчатого и двухступенчатого приемочного контроля. В основу стандарта положено понятие приемлемого уровня качества (ПРУК) q0, которое рассматривается как максимально допустимая потребителем доля дефектных изделий в партии, изготовленной при нормальном ходе производства. Вероятность забраковать партию с долей дефектных изделий, равной q0, для планов стандарта мала и уменьшается по мере возрастания объема выборки. Для большинства планов не превышает 0,05.

При контроле изделий  по нескольким признакам стандарт рекомендует  классифицировать дефекты на три  класса: критические, значительные и малозначительные.

2.3. Контрольные карты 

Одним из основных инструментов в обширном арсенале статистических методов контроля качества являются контрольные карты. Принято считать, что идея контрольной карты принадлежит  известному американскому статистику Уолтеру Л. Шухарту. Она была высказана в 1924 г. и обстоятельно описана в 1931 г. Первоначально они использовались для регистрации результатов измерений требуемых свойств продукции. Выход параметра за границы поля допуска свидетельствовал о необходимости остановки производства и проведении корректировки процесса в соответствии со знаниями специалиста, управляющего производством.

Это давало информацию о том, когда кто, на каком оборудовании получал брак в прошлом.

Однако, в этом случае решение о корректировке принималось тогда, когда брак уже был получен. Поэтому важно было найти процедуру, которая бы накапливала информацию не только для ретроспективного исследования, но и для использования при принятии решений. Это предложение опубликовал американский статистик И. Пейдж в 1954 г. Карты, которые используются при принятии решений называются кумулятивными.

Контрольная карта (рис. 2) состоит из центральной линии, двух контрольных пределов (над и  под центральной линией) и значений характеристики (показателя качества), нанесенных на карту для представления состояния процесса.

В определенные периоды времени отбирают (все  подряд; выборочно; периодически из непрерывного потока и т. д.) n изготовленных изделий  и измеряют контролируемый параметр.

Результаты измерений  наносят на контрольную карту, и  в зависимости от этого значения принимают решение о корректировке  процесса или о продолжении процесса без корректировок.

Сигналом о  возможной разналадке технологического процесса могут служить:

выход точки за контрольные пределы (точка 6); (процесс вышел из-под контроля);

расположение  группы последовательных точек около  одной контрольной границы, но не выход за нее (11, 12, 13, 14), что свидетельствует  о нарушении уровня настройки  оборудования;

сильное рассеяние точек (15, 16, 17, 18, 19, 20) на контрольной карте относительно средней линии, что свидетельствует о снижении точности технологического процесса.

Рис. 2. Контрольная  карта

При наличии  сигнала о нарушении производственного  процесса должна быть выявлена и устранена причина нарушения.

Таким образом, контрольные карты используются для выявления определенной причины, но не случайной.

Под определенной причиной следует понимать существование  факторов, которые допускают изучение. Разумеется, что таких факторов следует избегать.

Вариация же, обусловленная случайными причинами  необходима, она неизбежно встречается  в любом процессе, даже если технологическая  операция проводится с использованием стандартных методов и сырья. Исключение случайных причин вариации невозможно технически или экономически нецелесообразно.