Статистические методы У процессами

Задача статистического регулирования технологического процесса состоит в том, чтобы на основании результатов периодического (т.е. в динамике) контроля выборок относительно малого объема оценивать его стабильность и корректировать наладку процесса на требуемое качество.

Регулирование (или контроль) по количественному признаку заключается в определении с требуемой точностью фактических значений контролируемого параметра у отдельных представителей (выборки) продукции. Затем по фактическим значениям параметра определяются статистические характеристики процесса и по ним принимаются решения о состоянии технологического процесса. Такими характеристиками являются выборочное среднее, медиана, размах и выборочное среднее квадратическое отклонение. Первые две характеристики – характеристики положения, а последние две – характеристики рассеяния случайной величины X.

Регулирование (или контроль) по альтернативному признаку. При контроле по альтернативному признаку не требуется знать фактическое значение контролируемого параметра – достаточно установить факт соответствия или несоответствия его установленным требованиям. При этом каждое отдельное несоответствие установленным требованиям считается дефектом, а единица продукции, имеющая хотя бы один дефект, также считается дефектной. Поэтому для контроля можно использовать простейшие средства: шаблоны, калибры и др. Решение о состоянии технологического процесса принимается в зависимости от числа дефектов или числа дефектных единиц продукции, выявленных в выборке.

Методы регулирования процессов.

Существуют следующие виды контрольных карт:

- средних арифметических значений ( – карта),медиан ( – карта),

- средних квадратических отклонений (S – карта),размахов (R – карта),

- числа дефектных изделий ( n – карта),доли дефектных изделий (Р – карта),

- числа дефектов (С – карта),числа дефектов на единицу продукции (U – карта).

Первые четыре вида контрольных карт применяют при контроле по количественному признаку, а последние четыре – при контроле по альтернативному признаку.

Выбор контрольных карт определяется серийностью, точностью процессов и видом показателей качества продукции.

Контрольная карта – R применяется при измерении таких регулируемых показателей, как длина, масса, время, предел прочности, прибыль и т.д. Рекомендуется также ее использование при регулировании процессов изготовления продукции в серийном и массовом производстве, на технологических процессах с запасом точности, при показателях качества распределенных по закону Гаусса или Максвелла.

Контрольная карта Р применяется при контроле и регулировании технологического процесса на основе использования доли дефектных изделий, полученной делением числа обнаруженных дефектов на число проверенных изделий. Эту карту также можно использовать для определения интенсивности выпуска продукции, процента неявки на работу и т.д.

Контрольная карта nприменяется для контроля в случаях, когда контролируемым параметром является число дефектных изделий при постоянном объеме выборки n.

На первых этапах статистических методов регулирования часто используются гистограммы для предварительного исследования состояния технологического процесса.

Статистические методы регулирования качества технологических процессов при контроле по количественному признаку

При контроле по количественному признаку об отклонениях в процессе судят как по среднему значению контролируемого параметра, так и по рассеиванию значений контролируемого параметра относительно этого среднего. Смещение среднего значения в любую сторону относительно середины поля допуска и увеличение поля рассеяния приводят к увеличению доли дефектной продукции.

В качестве средних значений при статистическом регулировании используют либо среднее арифметическое значение , либо медиану и соответственно строят либо – карту, либо – карту. В качестве характеристики рассеяния при статистическом регулировании используют либо выборочное среднее квадратическое отклонение S, либо размах R и соответственно строят либо S – карту, либо R – карту.

Для построения любой контрольной карты необходимо предварительно определить границы регулирования:

- для – карты и – карты – две границы регулирования: верхнюю и нижнюю,

- для R– карты или S– карты вычисляют по одной границе регулирования – верхней (так как достаточно следить лишь за увеличением рассеивания).

Для определения границ регулирования необходимо знать параметры нормального распределения м и у.

Предварительное исследование состояния ТП:

- получают оценки параметров нормального распределения м и у,

- определяют вероятную долю дефектной продукции р,

- определяют индекс воспроизводимости С_р.

Реализация статистического метода регулирования техпроцесса:

1.проводится предварительное исследование состояния ТП;

2.строится контрольная карта и выбирается план контроля;

3. проводится статистическое регулирование технологического процесса.

1. м = = УХ_i/n ; , d – поправочный коэффициент по таблице ;

, если Ср<1, то брак случится рано или поздно.

Решение: улучшить систему до требуемой точности либо узнать цену брака и ликвидировать его.

2. строим – R – карту. Определим границы регулирования процесса

для - карты по формулам:

UCL = + А₃( /d); LCL = – А₃( /d) либо UCL = + А₂ ; LCL = – А₂

для R – карты: UCL=D₄ , LCL=D₃ - при n<=6 LCL=0

Наносим на карту ( – R) границы регулирования и границы допуска.

3. определение состояния процесса по основным признакам: наличие точек, выходящих за контрольные границы; наличие серий или трендов; наличие периодичности или приближения точек к контрольным пределам; сравнить контрольные границы с границами допуска.

В зависимости от расположения точек значений параметров на графике можно судить о состоянии технологического процесса. Контролируемое состояние процесса – это такое состояние, когда процесс стабилен, а его среднее и разброс не меняются. Рассмотрим различные состояния процесса.

Выход за контрольные пределы.Такое состояние, при котором точки значений параметров лежат вне контрольных пределов.

Серии.Состояние процесса, при котором точки неизменно оказываются по одну сторону от центральной линии. Семь точек рассматривается как ненормальность.

Тренд (дрейф).Тренд- это проявление такого (ненормального) состояния процесса, когда точки (не менее семи подряд) образуют непрерывно повышающую или понижающую кривую

Приближение к контрольным пределам.Провести ниже от верхнего контрольного предела и выше от нижнего 2- сигмовые контрольные пределы (не забыть, что контрольные пределы – 3- сигмовые). Если достаточно часто две из трех последовательных точек оказываются в зонах между 2- и 3- сигмовыми пределами, то такой процесс ненормальным.

Приближение к центральной линии.Когда большинство точек концентрируется в пределах 1,5- сигмовой зоне выше и ниже центральной линии, необходимо рассматривать такой процесс ненормальным, что обусловлено неподходящим способом разбиения данных измерений на подгруппы. Надо менять способ разделения на подгруппы.

Периодичность.Состояние,когда точки располагаются по кривой, напоминающей синусоиду с примерно одинаковыми интервалами времени, называется периодичностью. Такой процесс считается ненормальным.

Сравнение разброса с границами допуска.Границы поля рассеивания (контрольные пределы) определяются вариацией параметра от случайных причин. То есть не зависят от желания конструктора, в то время как границы поля допуска выбираются в зависимости от требований потребителя (через конструктора). Разберем на примере наиболее часто встречающиеся варианты течения процесса:

а – процесс в неконтролируемом состоянии, имеет место брак,

б – процесс в контролируемом состоянии, но, тем не менее, брак есть,

в – процесс в неконтролируемом состоянии, но брака нет,

г- процесс в контролируемом состоянии, брака нет.

Варианты а) и г) не требуют комментариев, но варианты б) и в) нуждаются в объяснении. В варианте б) все точки лежат в поле рассеивания (между контрольными пределами), но величина их размаха больше поля допуска. Идет брак. В варианте в) поле рассеивания укладывается в поле допуска, но к браку могут привести случайные выбросы значений параметров. Необходимо снижать величины факторов рассеивания, то есть улучшать качество процесса.

Поле допуска Т (USL,LSL); поле рассеяния w (UCL,LCL). Если w<T, то брака нет. Для регулирования процесса, т.е. приведение в контролируемое состояние необходимо привести настройку размера на середину Т.

Статистические методы регулирования технологических процессов при контроле по альтернативному признаку

При контроле по альтернативному признаку о разладке технологического процесса судят либо по числу единиц продукции, либо по числу дефектов. Увеличение любого из этих значений сверх допустимых норм свидетельствует о разладке процесса.

Статистическое регулирование при контроле по альтернативному признаку осуществляется в соответствии с планом контроля, кот.определяет параметры: объем выборки n, браковочное число d, период отбора выборок ф. План контроля принимается с учетом результатов предварительного исследования состояния техпроцесса: чем лучше состояние процесса, тем меньше средний уровень дефектности продукции и тем реже происходит его разладка.

1. предварительное исследование процесса.

n – карта. Средний уровень дефектности оценивают по результатам сплошного или выборочного контроля. На контроль рекомендуется принимать не менее десяти партий. При сплошном контроле получают наиболее точную оценку среднего уровня дефектности, при выборочном контроле получают менее точную оценку, но выигрывают в трудоемкости контроля.

, где k – число проконтролированных партий, – доля дефектных единиц продукции или дефектов, обнаруженных в партии, n – число проконтролированных единиц продукции в партии.

Чем меньше , тем лучше состояние процесса. Если такой процент брака считается приемлемым, то его значение используется в качестве исходного при выборе приемочного уровня дефектности продукции. Из таблицы выбираем ближайшее к значение допустимого уровня дефектности (AQL).

Вычислим среднее число дефектных изделий в серии, соответствующее положению центральной линии (СL) n-карты:

CL = n

Найдем верхние (UCL) и нижние (LCL) контрольные границы рассеяния числа дефектных изделий по формулам:

, .

Нижнюю границу рассеяния можно и не рассчитывать, так как нас интересует только превышение доли дефектных изделий, а не снижение.

С- карта применяется в следующих случаях: дефекты разбросаны по непрерывному потоку продукции, либо дефект м.б. обнаружен в 1 единице продукции.

CL= , k – число серий; наносим на карту

Средний процент брака , из таблицы выбираем AQL. UCL=

2. Выбираем план контроля. Поскольку известны объем выборки n и приемочный уровень контроля (AQL), то из таблицы находим значение браковочного числа d. Наносим на график n – карты величину браковочного числа. Если UCL ниже браковочного числа d, то выбранный план контроля приемлем, и корректировка процесса не требуется.

46. Основные условия функционирования процесса

Процессная модель деятельности организации существенно отличается от деятельности традиционной (функциональной). Чтобы четко представлять себе в каких условиях функционирует новая (процессная) модель, нужно ясно их сформулировать:

· должны быть описаны и определены основные элементы и категории процесса;

· каждый процесс должен генерировать ценности;

· необходимо соблюдать принцип единого стандарта;

· необходимо соблюдать баланс ответственности и полномочий;

· должен быть назначен владелец каждого процесса;

· должна быть создана команда по улучшению каждого процесса.

а) Должны быть описаны и определены основные элементы и категории процесса.

Для того чтобы нормально осуществлялось функционирование процесса, необходимо, чтобы были определены основные элементы процесса и требования к ним

Как видно из рисунка для того, чтобы деятельность функционировала как процесс, необходимо определить требования к входам и ресурсам (какого качества и каким требованиям они должны удовлетворять для достижения результативности и эффективности процесса); должны быть выявлены все нормативные законные акты, которыми ограничивается данная деятельность и утверждены документы, в которых описан сам процесс (регламенты, стандарты, методики, документированные процедуры и т.д.); а также требования к результатам процесса и показателям их измерения (выходы).

б) Процесс должен генерировать ценности. Назначение любого процесса – генерирование ценности. В противном случае процесс генерирует только издержки. Когда продукт проходит через предприятие и преобразуется из сырья в готовое изделие, с его ценностью происходят две вещи:

1. процесс вбирает в организации стоимость материалов, труда, энергии и т. д. Добавленная ценность продукции, однако, не зависит от этих затрат.

2. При добавлении в продукцию таких качеств, как функциональность, эстетичность, фирменный брэнд и т. д. ценность продукта увеличивается. Это дает возможность продавать его по цене более высокой, чем суммарные затраты, которые впитал процесс производства.

Таким образом, кроме генерации ценности, процесс генерирует и издержки. Судить о созданной ценности должен потребитель процесса. Удовлетворенность потребителя зависит от воспринимаемой ценности, а также от соотношения полученных результатов и его ожиданий. Организация заинтересована в минимальных издержках при максимальной добавленной ценности, чтобы можно было повысить свою конкурентоспособность.

В ходе производства в организации выполняется множество действий. Их можно разделить на три категории:

1. Действия, добавляющие ценность продукции с точки зрения конечного потребителя. Это операции, благодаря которым продукция отвечает своему функциональному назначению и приобретает соответствующий внешний вид.

2. Действия, добавляющие ценность организации. Это операции, во время которых с точки зрения покупателя никакой новой ценности не добавляет. Однако они нужны с точки зрения организации. Это может быть планирование производства, обслуживание и ремонт оборудования, управление персоналом и т. д.

3. Действия, не добавляющие ценности. Это действия, которые вообще не добавляют никакой ценности, ни для потребителя, не для организации. Типичные примеры – вынужденные простои производства, складирование, переделка продукции и т. д.

Задача организации – ликвидировать действия, не добавляющие ценности для того, чтобы устранить организационные неувязки, увеличивающие несоответствия между ценностью и стоимостью, при этом необходимо помнить, что:

· в процессах используются ресурсы для создания потребительских ценностей;

· отношение затрат на увеличение ценности к общим затратам по процессу есть мера «отдачи процесса»;

· затраты на работы, не увеличивающие ценность продукции, составляют значительную часть затрат, не влияющих на качество, особенно в крупных организациях. Они связаны с организационными неувязками, в частности, с недостатками связи и командной работы;

· следует по возможности больше сокращать затраты, не увеличивающие ценность продукции, так при этом организация становится более стройной. Это особенно верно для организаций коммунального обслуживания и государственных учреждений.

в) Соблюдение принципа единого стандарта

За долгие годы российской производственной практики сложилась политика «тройного стандарта» по отношению к работе с документацией, описывающей деятельность.

Ранее описывались только технологические процессы и в реализации изготовления продукции наблюдался существенный разрыв между планируемыми действиями и реальной спецификой производства. Соответственно, на всех этапах жизненного цикла изделия в процессе освоения продукции допускались небольшие отклонения, в результате чего шла переработка записанных требований в неписанные, которые в итоге принимали технологи, производственники, контролеры ОТК. Кроме того, если внимательно присмотреться к другим документам, регламентирующим деятельность организации – положениям и должностным инструкциям, то написаны они так, что сложно понять какую и как должны осуществлять деятельность работники в соответствии с ними. В системе управления процессами, такой подход неприемлем. Значит принцип управления документацией должен быть единым:

Принцип единого стандарта должен применяться не только к технологическим процессам, но и ко всем другим (процессам услуг, управления и т. д.).

г)Соблюдение баланса ответственности и полномочий

В современной практике деятельности пока сохраняется дисбаланс в области делегирования полномочий. Проявляется он в том, что полномочия в основном, сконцентрированы в одних руках, а ответственность – в других.

Эту модель можно представить в виде правильного треугольника. В определенном смысле ответственность, полномочия и взаимодействия должны быть равны друг другу. Полномочий должно быть столько же, сколько и ответственности.

Если полномочий меньше, чем ответственности, то работник (или менеджер) попадает в ситуацию, когда несет ответственность за деятельность, не имея никаких полномочий, то есть не имея никакого права влиять на происходящее. Все решения принимают за него вышестоящие руководители, а он расплачивается наказанием за результаты решений, которых не принимал. Такое распределение ответственности и полномочий характерно для менеджеров среднего звена управления.

Если полномочий больше, чем ответственности, то есть возможность уйти от ответственности вообще, переложив ее на других. Отсутствие или недостаток взаимодействий разрушает горизонтальные процессы менеджмента. Такое распределение ответственности и полномочий характерно для менеджеров высшего звена управления.

В процессной модели деятельности организации такой подход неприемлем. Необходимо, чтобы соблюдался баланс ответственности, полномочий и взаимодействий.

д) Основные требования к функционированию владельца бизнес-процесса

Для менеджеров высшего уровня управления.

1. Вмешательство высшего руководства в оперативное управление процессами запрещается, вплоть до увольнения.

2. Должно быть добровольное желание стать владельцем процесса.

3. Должен быть наделен ответственностью и полномочиями, а также четко определены взаимосвязи.

4. Он должен распоряжаться финансами без контроля руководства. (Однако: раз в год или другой промежуток времени должен отчитываться. При появлении рекламаций или падения результативности – разбор полетов и выяснение того: Как имея все ресурсы он не справился?)

5. Беря на себя полномочия владелец процесса берет на себя ответственность и риск, во всем остальном он бесконтролен, никто не должен вмешиваться.

6. Владелец процесса должен набрать команду, которая хочет работать с ним на общие цели.

7. Владелец процесса должен быть лидером.

8. Команда должна быть межфункциональной.

9. Не должен быть узкий специалист – это должен быть менеджер с задатками лидера.

Должна быть другая организация, не такая как сейчас. Культура организации должна быть такой, чтобы там приходились ко двору такие владельцы, чтобы им было комфортно.

Для того чтобы принять решение о назначении владельца процесса, нужно получить ответы на следующие вопросы:

1. Кто определяет состав функций, необходимых для выполнения процесса?

2. Кто определяет последовательность работ в процессе и их взаимосвязи?

3. Кто определяет показатели и критерии эффективности процесса?

4. Кто управляет ресурсами и информацией по процессу?

5. Кто организует систему сбора информации о ходе процесса?

6. Кто отвечает за реализацию мероприятий по повышению эффективности процесса?

е) Команда по улучшению процесса

одним из условий нормального функционирования процесса является участие исполнителей и других специалистов в планировании процесса, поиске причин проблем и выработке решений, т. е. улучшении процесса.

Каждый владелец процесса формирует команду по улучшению основного процесса, которая составляет диаграмму потока планируемого процесса, оценивает результаты и анализирует недостатки. На основании полученных результатов команда предлагает стратегию улучшения и основные задачи по изменению процесса, осуществляет их внедрение и оценивает результаты. Поэтому владельцу процесса важно выбрать инициативных людей для команды и поставить перед ними ясные цели для изменений. Если каждая команда будет работать самостоятельно и не обращать внимания на конечного потребителя или общие цели и задачи организации, существует риск не достигнуть целей улучшения. Для этого в команду по улучшению основного процесса, кроме исполнителей, должны быть включены владелец процесса, менеджеры каждого функционального подразделения, с которыми связан данный процесс, а также несколько технических экспертов по процессам. Также в нее можно включить потребителей, поставщиков и системных специалистов (если это необходимо).

Основные условия работы команд по улучшению процесса:

· решения в команде принимаются коллегиально, на основе консенсуса, все члены команды имеют равные права;

· прозрачность и открытость информационных потоков и коммуникаций между членами команд и между командами других процессов;

· обеспечение справедливой оплаты за работу в команде;

· обеспечение условий для возможности индивидуального самовыражения.

Владельцы процессов играют ключевую роль во всех проектах улучшения процессов и отвечают за их результаты. Они имеют широкие полномочия при выборе и утверждении изменений, к которым относятся:

· подбор участников каждой команды;

· распределение работ и порядок согласования изменений;

· координация усилий команды по улучшению процессов;

· выбор сроков и формы отчетности команды по результатам работы;

· обеспечение финансирования и взаимосвязи между проектами улучшения;

· анализ результатов работы и утверждение планов ее продолжения;

· оказание помощи и поддержки членам команды;

· устранение споров внутри команды и проблем между другими подразделениями.

Принципиальная обязанность владельца процесса, связанного со своими командами по улучшению, состоит в достижении оптимальной эффективности основных процессов. Сюда входят максимизация результативности организации за счет снижения времени цикла, минимизации затрат, снижения изменчивости выходных результатов, корректировка процедур, пересмотр рабочих операций и их автоматизации. Кроме того, исполнитель обязан оптимизировать производительность своего процесса, включая выполнение требований внешних потребителей для выходных результатов основного процесса.