Авторефераты по всем темам >>
Авторефераты по техническим специальностям
На правах рукописи
Павловская Ирина Владимировна
РАЗРАБОТКА МЕТОДА ОЦЕНКИ РАНЖИРУЮЩИХ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ СИСТЕМ ПРИ УПРАВЛЕНИИ КАЧЕСТВОМ ПРОДУКЦИИ И ПРОЦЕССОВ
Специальность 05.02.23 - Стандартизация и управление качеством продукции
АВТОРЕФЕРАТ
диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук
Москва 2012
Работа выполнена на кафедре менеджмента и систем качества ФГБОУ ВПО Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет УЛЭТИФ им. В.И. Ульянова (Ленина) Научный руководитель кандидат технических наук, доцент Степанов Сергей Анатольевич
Официальные оппоненты: Червяков Леонид Михайлович доктор технических наук, профессор, первый проректор - проректор по научной работе Юго-западного государственного университета Борисова Екатерина Викторовна кандидат технических наук, доцент, ФГБОУ ВПО МАТИ - Российский государственный технологический университет имени К.Э. Циолковского, доцент кафедры Управление качеством и сертификация
Ведущая организация: ООО Концерн Калина
Защита состоится 25 декабря 2012 г. в 12 час. 00 мин. на заседании диссертационного совета Д 212.110.03 в ФГБОУ ВПО МАТИ - Российский государственный технологический университет имени К.Э. Циолковского по адресу:
121552, Москва, ул. Оршанская, 3, ауд. 308 Б.
Отзыв на автореферат в двух экземплярах (заверенный печатью) просим направлять по адресу: 121552, Москва, ул. Оршанская, д.3, ФГБОУ ВПО МАТИ - Российский государственный технологический университет имени К.Э. Циолковского, диссертационный совет Д212.110.03.
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГБОУ ВПО МАТИ - Российский государственный технологический университет имени К.Э. Циолковского.
Автореферат разослан 24 ноября 2012 г.
Ученый секретарь диссертационного совета Д212.110.кандидат технических наук, доцент Одиноков С.А.
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность темы исследования. В решении задач управления качеством продукции всегда используются результаты измерений ключевых характеристик качества производственных процессов. На основании результатов измерений принимают обоснованные управленческие решения о целесообразности реализации корректирующих действий. Без измерений невозможно соблюдение не только принципа постоянного улучшения, декларируемого стандартами серии ИСО 9000, но и требований потребителя.
Существуют отрасли производства товаров и услуг, где важные для потребителя характеристики качества продукции или производственного процесса измеряются визуально, органолептическим методом или методом экспертной оценки. Это актуально для парфюмерно-косметической, пищевой, текстильной промышленности, а также для сферы услуг. В таких отраслях важными для потребителя характеристиками являются цвет, запах, вкус продукта, его удобство в применении, эстетическая привлекательность и так далее. В некоторых случаях основные функциональные характеристики продукта, такие как запах духов и вкус чая, не могут быть измерены количественно. Вследствие сложности и значительной стоимости количественной оценки приведенных характеристик продукции широко распространено применение ранжирующих измерительных систем (РИС). РИС получили свое название из-за того, что результат их измерений попадает в одну из категорий (рангов) и число таких категорий конечно. В ранжирующих измерительных системах измерения часто проводят органами чувств человека, а в качестве эталонной системы используют органы чувств эксперта.
Важной задачей в управлении качеством является повышение достоверности измеренных данных, которая характеризуется неопределенностью результатов измерений. Результативность корректирующих действий находится в прямой зависимости от достоверности измеренных данных. Если неопределённость результатов измерений высока, то корректирующие действия могут не привести к ожидаемому результату: повышению стабильности и возможности процессов и улучшению качества продукции. Корректирующие действия, разработанные на основании недостоверных данных, могут дестабилизировать производственный процесс.
Достоверность результатов измерений зависит от статистических характеристик измерительных систем. В качестве таких характеристик можно привести смещение результатов измерений, сходимость и другие. При решении задач управления качеством продукции необходимо оценивать указанные характеристики измерительных систем. Количественная оценка показателей достоверности измерений позволяет принимать обоснованные решения о приемлемости использования измерительной системы в производственном процессе.
Таким образом, оценка достоверности результатов измерений ранжирующих измерительных систем является объективной необходимостью при решении задач управления качеством в промышленности. Однако большинство существующих методов позволяют проводить оценку только таких измерительных систем, которые применяются для количественных измерений.
Существующие на сегодняшний день подходы к оценке РИС не имеют универсального применения. Их применение не позволяет оценивать такие важные статистические характеристики РИС, как смещение, сходимость, воспроизводимость и стабильность. Существуют сложности с применением указанных подходов на практике, вызванные невыполнимостью требований, предъявляемых к исходным данным для проведения оценки. Таким образом, результативность управленческих решений в отношении важных для потребителя характеристик продукции и процессов зависит от измерений, проверка достоверности которых затруднена отсутствием методической базы.
Необходимость оценки достоверности результатов измерений является требованием потребителя, что нашло свое отражение в некоторых отраслевых стандартах на системы менеджмента качества (например, ISO/TS 16949, используемом в автомобильной промышленности). Широкое применение ранжирующих измерительных систем в промышленности при управлении качеством продукции и процессов и запросы потребителей на проведение оценки указанных систем определяют актуальность темы настоящей диссертационной работы.
Цель исследования заключается в повышении достоверности результатов ранжирующих измерений характеристик качества продукции и процессов.
Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:
1. Исследовать существующие методы оценки ранжирующих измерительных систем, используемых для управления качеством продукции, с точки зрения их полноты и достаточности для оценки достоверности результатов измерений РИС.
2. Разработать модель РИС, создающую основу для исследования статистических характеристик РИС.
3. Разработать метод статистической оценки характеристик РИС для повышения достоверности результатов измерений.
4. Разработать методику управления качеством продукции и процессов с использованием РИС на основе оценки статистических характеристик РИС.
5. Провести проверку разработанной методики в условиях промышленности.
Объект исследования. Ранжирующие измерительные системы для управления качеством продукции и процессов.
Предмет исследования. Характеристики достоверности результатов измерений РИС.
Основные результаты, выносимые на защиту:
1. Модель РИС, содержащая характеристики достоверности результатов измерений РИС и логическую структуру РИС.
2. Метод оценки РИС, позволяющий проводить численную оценку статистических характеристик РИС (пригодности, сходимости, воспроизводимости, смещения, стабильности) в производственных условиях.
3. Методика управления качеством продукции и процессов с использованием РИС, содержащая алгоритмы действий и рекомендации для повышения достоверности результатов измерений РИС.
Методы исследования. Метод моделирования, метод сравнения, эксперимент, методы математической статистики, методы оценки измерительных систем, метод анализа видов и последствий отказов, метод анализа надежности человеческого фактора, метод шкалы равнокажущихся интервалов.
Все основные результаты, начиная от постановки задачи исследования до численных расчетов, сравнения с экспериментом и интерпретации полученных данных, получены впервые. Научная новизна результатов работы состоит в следующем:
- предложен способ оценки соотношения допустимой зоны неопределенности и экспериментальной зоны неопределенности РИС, который впервые позволил определить статистические характеристики смещения, сходимости, воспроизводимости и стабильности РИС;
- впервые предложен метод оценки РИС, основанный на методе равнокажущихся интервалов, что позволило применить математические преобразования, допустимые для интервальной шкалы, к результатам измерений РИС, измеренным в порядковой шкале;
- впервые предложена методика управления качеством продукции и процессов, в которой применяется оценка основных статистических характеристик РИС.
Практическая значимость исследования подтверждена результатами проверки методики использования РИС и метода оценки РИС в промышленности.
1. Разработанная методика управления качеством продукции и процессов с использованием РИС применима в отраслях промышленности, где важные потребительские характеристики качества измеряются ранжированием;
2. Метод оценки РИС применим в любых исходных производственных условиях за счет наличия шести инструментов оценки РИС и алгоритма выбора необходимого инструмента;
3. Разработанный метод оценки позволяет принимать решения о приемлемости использования РИС в производственном процессе за счет оценивания параметров, характеризующих достоверность измерений;
4. Метод оценки РИС способствует разработке результативных корректирующих действий, направленных на повышение достоверности результатов измерений;
5. Пошаговое применение разработанной методики управления качеством продукции и процессов с использованием РИС повышает достоверность результатов ранжирующих измерений характеристик качества Реализация работы. Результаты работы используют на предприятии ООО Юнилевер Русь, что подтверждает достоверность и обоснованность полученных результатов и выводов.
Достоверность полученных научных результатов обеспечена применением современной научной методологии и использованием современных общенаучных методов исследования, таких как метод моделирования, метод сравнения, экспериментальный метод, методы математической статистики.
Апробация работы. Основные результаты диссертационной работы докладывались на 6 международных и всероссийских конференциях, в их числе:
Всероссийские научно-практические конференции Управление качеством (Москва, 2011 - 2012гг.), Проблемы современного менеджмента (СанктПетербург, 2012г.), конференции Профессорско-преподавательского состава СПбГЭТУ ЛЭТИ (Санкт-Петербург, 2010-2012).
Публикации. По теме диссертации опубликовано 11 статей, в том числе статьи в изданиях, рекомендованных ВАК РФ, и 1 статья в ведущих рецензируемых журналах. Полный список публикаций приведен в конце автореферата.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав и выводов по работе. Основной материал изложен на 136 страницах, содержит таблицу и 21 иллюстраций. Список литературы включает 52 наименования.
СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ
В первой главе проведен анализ значимости вопросов повышения достоверности результатов измерения для задачи управления качеством продукции и производственных процессов. В процессе исследования были проанализированы работы ведущих российских и зарубежных ученых, таких, как Ю.П. Адлер, Б.В.
Бойцов, В.А. Васильев, В.Н. фон Виринген, О. Данила, У. Э. Деминг, Р. Маккей, У.Д. Моуби, А. И. Орлов, С. Стейнер, В.Л. Шпер, У. Шухарт, Е.Р. фон ден Хюфель.
Анализ существующих подходов и стандартов, связанных с достоверностью результатов измерений позволил сделать следующие выводы:
1. При решении задач повышения достоверности измеренных данных целесообразно учитывать все компоненты измерительной системы, включающие не только измерительный прибор, но и психофизиологические характеристики контролеров, использующих этот прибор, методы измерений, окружающую среду и т.д.
2. Задача повышения достоверности результатов измерения измерительных систем требует проведения количественной оценки различных статистических характеристик многократных измерений этих систем. Количественная оценка статистических характеристик измерительных систем позволяет:
- принимать решения о приемлемости использования измерительной системы в производственном процессе;
- выявлять необходимость и способы улучшения измерительной системы.
3. Существуют общепринятые в промышленности методы оценки измерительных систем: метод размахов, средних и размахов, метод ANOVA, контрольные карты, регрессионный анализ и т.д. Однако областью их применения являются только количественные измерительные системы.
Выявлен класс измерительных систем, оценка которых затруднена отсутствием методической базы. Такие измерительные системы называют ранжирующими, так как результат их измерений попадает в одну из конечных категорий.
Ранжирующие измерительные системы (РИС) применяют для измерения качественных характеристик продукции и процессов в случаях, когда применение количественной оценки невозможно или стоимость такой оценки значительна. В работе выделено два типа РИС: системы, в которых измерения проводит человек (контролер) при помощи своих органов чувств; и автоматические системы, в которых задачу ранжирования осуществляют электронные приборы (датчики, фотоэлементы, электронные калибры и т.д.).
В работе сформулированы требования к методу оценки РИС, выполнение которых указывает на универсальность метода для применения в промышленности.
Существующие подходы к оценке РИС проанализированы на соответствие требованиям. Рассмотрены подходы Кривая пригодности калибра, Измерение согласованности контролеров с использованием таблиц сопряженности, Атрибутивная R&R оценка, Модель латентного класса и метод максимального правдоподобия. Результаты анализа позволили сделать вывод, что существующая совокупность инструментов оценки не является универсальной для применения в промышленности, так как не позволяет оценивать ряд статистических характеристик РИС и не применима во многих производственных условиях.
Сформулирована необходимость дополнения существующей совокупности инструментами, позволяющими выявлять важные статистические характеристики РИС, связанные с изменчивостью настройки (смещение), изменчивостью разброса (сходимость, воспроизводимость), и долгосрочной изменчивостью (стабильность). Метод оценки РИС должен быть применимым в любых производственных условиях. В ходе проведенного анализа были сформулированы задачи на разработку методики управления качеством продукции и процессов с использованием РИС.
Вторая глава посвящена разработке модели РИС и метода оценки РИС.
При использовании результатов измерений для принятия управленческих решений важно знать уровень достоверности результатов измерений, который принято оценивать через параметр неопределенности измерений, характеризующийся дисперсией значений, которые могли бы быть приписаны измеряемой величине. Однако вследствие бинарной или ранговой природы результатов измерений РИС такая дисперсия не может быть вычислена. Вследствие этого классическое понятие неопределенности измерений не может быть использовано для РИС.
Предложено использовать в качестве характеристики достоверности измерений РИС значение вероятности правильной классификации образца. Разработана математическая модель достоверности результатов измерений РИС, которая легла в основу метода оценки РИС.
Выделен минимально необходимый набор статистических характеристик, которые должны быть оценены для ранжирующих измерительных систем. Это характеристики пригодности, сходимости, воспроизводимости и смещения результатов измерений, используемые для оценки количественных изменений.
Также предложено оценивать специфический для РИС тип изменчивости долгосрочную стабильность, вызванную психологическими особенностями поведения контролеров при проведении измерений (человеческим фактором).
Разработана модель логической структуры РИС, которая позволила определить компоненты РИС, влияющие на каждый из существующих типов изменчивости, и реализовать блок рекомендаций по улучшению РИС в методике управления качеством продукции и процессов с использованием РИС.
В рамках модели рассмотрены допустимые математические преобразования при оценке результатов измерений, представленных в порядковой шкале. Предложено использование метода равнокажущихся интервалов, позволяющее применить к результатам измерений РИС преобразования, допустимые для интервальной шкалы.
В работе представлен метод оценки РИС, состоящий из совокупности инструментов оценки РИС и алгоритма выбора подходящего инструмента. В дополнение к существующей совокупности, в рамках исследования разработаны три новых инструмента оценки РИС: Оценка РИС путем исследования зоны неопределенности, Атрибутивная R&R оценка с учетом допуска и Оценка стабильности РИС под влиянием человеческого фактора. Каждый из инструментов обладает собственными недостатками и ограничениями, однако итоговая совокупность, в силу эмерджентности, является универсальной для проведения оценки РИС и соответствует сформулированным требованиям.
В исследовании обоснована необходимость оценки характеристик смещения, сходимости и воспроизводимости РИС для ситуаций, в которых невозможно определение количественного опорного значения для образцов. Оценка этих типов изменчивости позволяет разрабатывать результативные корректирующие меры, направленные на повышение достоверности результатов измерений РИС.
Предложен подход к проведению такой оценки, названный Оценка РИС путем исследования зоны неопределенности. Предлагается проводить оценку РИС путем сравнения допустимой зоны неопределенности (ЗНдопуска) и зоны неопределенности РИС (ЗНРИС), полученной экспериментальным путем. Под ЗНРИС предлагается понимать зону, связанную с изменчивостью измерительной системы, т.е.
такой диапазон значений характеристики качества, при котором РИС совершает ошибки измерений. Допустимой зоной неопределенности предложено считать диапазон значений характеристики качества, при котором ошибка результатов измерений РИС является допустимой с точки зрения потребителя.
Соотношение ЗНдопуска и ЗНРИС проиллюстрировано на рисунке 1.
ЗН допуска ЗН рис 2 3 4 5 6 7 8 9 Рисунок 1 - Пример ЗНдопуска и ЗНРИС для характеристики контрастность этикетки Для каждого образца продукции, отобранного для испытания, определяют значение характеристики качества q с использованием метода равнокажущихся интервалов.
Для определения ЗНРИС и ЗНдопуска предлагаются следующие формулы:
( ) ( ) ( ) ( ) ЗНдопуска = q ВГД - q НГД +0,1, (1) ЗНРИС =q p=1 -q p=0 -0,1, (2) где q(ВГД) - значение характеристики качества, соответствующее верхней границе ЗН допуска, q(НГД) - нижней границе ЗНдопуска, q(p=0) - последнее значение характеристики качества q, при котором вероятность принятия образца контролером равна нулю, q(p=1) - первое значение характеристики качества q, при котором вероятность принятия образца контролером равна единице.
Оценить смещение (Sсм) и сходимость (Sсх) предлагается по следующим формулам:
(ВГД) (НГД) (НГД) ( ), ЗНРИС =, (3) Sсх = ЗНдопуска, (4) см ЗНдопуска Для расчета воспроизводимости результатов измерений (Sвп), которая является изменчивостью среднего измерений между условиями измерений, необходимо изменчивость разброса всей измерительной системы разделить на допустимую зону неопределенности.
( ), (, ) = (5) вп ЗНдопуска Где max и min q(p=0,5) - максимальное и минимальное среди исследуемых условий значение характеристики качества q при вероятности принятия, равной 0,5.
Для анализа полученных значений статистических характеристик РИС разработаны критерии приемлемости (таблица 1). Критерии приемлемости рассчитаны с помощью математической статистики на основании идеи сравнения допустимой и фактической зоны неопределенности и могут быть применены для любых характеристик качества и любых РИС.
Таблица 1 - Критерии приемлемости для значений сходимости, воспроизводимости и смещения РИС Приемлемо для Приемлемо для Неприемлемо производителя потребителя Смещение (Sсм) -Sсм пред
Третий инструмент, разработанный в рамках исследования - Оценка стабильности РИС под влиянием человеческого фактора позволяет проводить оценку изменчивости, влияние которой появляется только в производственном процессе и, следовательно, не может быть оценено при лабораторных испытаниях. В качестве исходных данных необходимо иметь результаты измерений РИС за период времени, при котором сам оцениваемый процесс был стабилен. Для оценки стабильности используются контрольные карты Шухарта, построенные по результатам параллельных измерений, проводимых экспертом.
Для выявления долгосрочной составляющей изменчивости (вызванной человеческим фактором) необходимо компенсировать результаты измерений контролеров за выбранный период времени на значение краткосрочной составляющей изменчивости, которое можно получить при лабораторных исследованиях по формуле 7.
( 1+ (7) X = Y 1 -)( ) где Xi - это опорный уровень качества измеренных образцов, Y - результат измерений контролера за период времени (например, процент дефектной продукции), + - краткосрочная составляющая изменчивости, при этом ошибки первого рода, а ошибки второго рода, - долгосрочная составляющая изменчивости контролера.
Для оценки стабильности РИС предлагается использовать контрольную карту Шухарта p-типа по характеристике X, где на оси абсцисс расположены порядковые номера контролеров. Если результаты измерений одного или нескольких контролеров выходят за границы ККШ, то это говорит о том, что эти результаты измерений статистически значимо отличаются от остальных. Процесс измерений признают нестабильным. Таким образом, оценивают изменчивость результатов измерений, вызванную человеческим фактором, который не может быть оценен при лабораторных исследованиях РИС.
На рисунке 2 представлен практический алгоритм выбора подходящего инструмента оценки РИС в зависимости от производственной ситуации, т.е. от полноты исходных данных для проведения эксперимента. Для каждого инструмента отмечены статистические характеристики РИС, которые позволяет выявлять этот инструмент, а Выбор инструмента оценки РИС также типы РИС, к котоКраткосрочный компонент изменчивости Долгосрочный компонент изменчивости рым он применим. УсОценка стабильности РИС под влиянием Известно ли человеческого фактора опорное Да ловные обозначения хаК Ст значение для образцов? Обозначения типов изменчивости, рактеристик и типов Кривая пригодности для оценки которых используется калибра Нет инструмент:
Сх - сходимость; РИС приведены на риК А Дв См Сх Вп Вп - воспроизводимость;
Известно ли Да См - смещение;
опорное сунке 2.
Ст - стабильность;
решение для Дв - пригодность;
образцов? Возможно Оценка РИС путем Серым цветом отприменение Да исследования зоны метода неопределенности Нет равнокажущихся мечены инструменты, К А Дв См Сх Вп интервалов? Модель латентного класса + метод максимального разработанные в рамках правдоподобия Нет Обозначения РИС, для оценки которых используется К А Дв Атрибутивный R&R с инструмент:
исследования. Три ноТаблицы сопряженности учетом допустимой зоны А - автоматические РИС неопределенности К - контролеры К А Дв вых разработанных инК Вп Рисунок 2 - Алгоритм выбора инструмента оценки струмента оценки РИС РИС позволяют выявлять смещение, сходимость, воспроизводимость и стабильность результатов измерений, анализ которых способствует повышению пригодности РИС и, следовательно, качества измеренных данных. В сочетании с разработанным алгоритмом метод оценки применим в любых производственных ситуациях.
В третьей главе приведена разработанная методика управления качеством продукции и процессов с использованием РИС (рисунок 3). Методика состоит из двух циклов. В первом цикле осуществляют статистическое управление процессами, основанное на результатах ранжирующих измерений характеристик качества и принимают решение о необходимости регулировки производственного процесса. В рамках второго цикла реализуется методика использования ранжирующих измерительных систем, целью которой является повышение достоверности результатов измерений.
Методика использования РИС Регулировка процесса измерений Производственный Использование процесс, характеристики Xi РИС для качества которого измерения Оценка измеряются характеристик ранжирующих качества ранжированием измерительных систем Регулировка Yij =Xi+u производственного Результаты ранжирующих измерений характеристик процесса качества Применение методов статистического управления процессами: ККШ p, pn, u и c типов Рисунок 3 - Методика управления качеством продукции и процессов с использованием ранжирующих измерительных систем Для статистического управления процессами с использованием ранжирующих измерений предлагается использовать контрольные карты Шухарта (ККШ) p, pn, u и c типов, применение которых позволяет делать выводы о статистической управляемости и возможности исследуемого процесса.
Методика управления РИС должна содержать меры по управлению РИС на каждом из этапов ее жизненного цикла. В работе выделено четыре таких этапа:
планирование запуска РИС в эксплуатацию, эксплуатация, оценка и устранение причин изменчивости РИС (рисунок 4).
В методике использования РИС заложен предупреждающий подход к управлению ошибками измерения. Предложено оценивать вероятность появления ошибки измерения как риск и применять методы управления рисками для снижения такой вероятности. Таким образом, еще на этапе проектирования РИС можно идентифицировать все подобные риски, численно оценить уровень их значимости и, при необходимости, внести изменения в проектируемую измерительную систему.
Этапы Рекомендации по Модель РИС жизненного проектированию РИС цикла РИС Проектирование Предварительный Корректировка СтандартизаPlan процесса анализ риска процесса измерений: цияпроцесса возникновения устранение причин измерений измерений Планирование ошибок в процессе ошибок с высоким запуска РИС в измерений риском возникновения эксплуатацию Do Эксплуатация РИС: проведение ранжирующей оценки характеристик Эксплуатация РИС качества продукции и процессов 4 алгоритма Метод оценки Check проведения РИС оценки Оценка РИС Оценка статистических характеристикРИС Руководство по поиску Модель РИС и устранению причин изменчивости Act Поиск и устранение Стандартизация Устранениепричин причин изменчивости РИС результатов изменчивости Рисунок 4 - Методика использования РИС В результате анализа современных стандартов по управлению рисками выбраны два метода для оценки рисков РИС: FMEA (Failure Mode and Effect Analysis) Анализ видов и последствий отказов, и HRA (Human Reliability Analysis) Анализ надежности человеческого фактора.
В рамках методики предлагается проводить оценку статистических характеристик РИС при помощи разработанного метода оценки. Для реализации разработанного метода в промышленности в работе предложен алгоритм действий проведения оценки, использование которого позволяет принимать решения о приемлемости РИС в производственном процессе (рисунок 5). Также разработаны алгоритмы действий для всех новых инструначало Исследование РИС на ментов оценки РИС (3 алгоритма).
стабильность во времени Результаты оценки РИС предлагается испольнет Процесс Устранение особых стабилен? причин вариаций зовать для разработки мероприятий, направда Оценивание смещения ленных на устранение причин изменчивости РИС (Sсм) нет и повышение достоверности результатов изSсм Устранение причин приемлемо? избыточного смещения мерения. В рамках методики разработаны реда Оценивание сходимости (Sсх) и комендации по устранению четырех типов воспроизводимости (Sвп) РИС Устранение причин изменчивости РИС. В основу рекомендаций да Sсх и Sвп нет избыточной приемлемы сходимости и легла модель логической структуры РИС, в ? воспроизводимости Оценка стабильности Устранение причин которой представлена связь компонентов РИС по человеческому различий в рез-тах фактору измерений контролеров Оценка достоверности РИС с типами изменчивости.
результатов измерений РИС Четвертая глава посвящена апробации конец результатов, проведенной на фабрике по Рисунок 5 - Последовательность действий при проведении оценки производству продуктов личной гигиены и РИС продукции по уходу за домом, принадлежащей компании ООО Юнилевер Русь.
В рамках проведения апробации был осуществлен анализ отчетов о браке, ежемесячно предоставляемых клиентами компании: складами и дистрибьюторскими центрами. Согласно построенной Парето диаграмме за период с января по июнь 2011 года, 68% претензий клиентов связаны с дефектами нанесения этикетки на продукцию. Характеристикой качества является позиционирование этикетки на изделии, а дефектами являются отклонения от нормального позиционирования: смещения и перекосы. На исследуемом производстве характеристика измеряется ранжированием с использованием двух типов РИС: контролеров и автоматической системы видеоконтроля. Результаты измерений используют для статистического управления процессом с применением ККШ. На основании анализа ККШ принимают решение о стабильности и возможности процесса этикетирования и разрабатывают корректирующие действия. Таким образом, первый цикл методики реализован на предприятии и служит для разработки корректирующих действий.
Однако для того, чтобы корректирующие действия были результативными, нужно проводить оценку достоверности результатов измерений РИС.
Было принято решение реализовать методику использования РИС для двух типов РИС, применяемых для измерения показателя качества нанесения этикетки на продукцию. Согласно методике была проведена оценка рисков возникновения ошибок измерений методом FMEA анализа с элементами HRA анализа. Для обоих типов РИС выявлены три потенциальных отказа, которые были признаны критичными, так как предварительное число риска (ПЧР) составило более 50. Для снижения вероятности появления таких отказов были разработаны и внедрены предупреждающие действия: установлены минимальные сроки работы контролера с наставником, разработаны меры информирования сотрудников о важности проведения измерений, разработано и внедрено в действие программное обеспечение, позволяющее проводить обучение контролеров. После внедрения предупреждающих действий риски были признаны приемлемыми.
Проведена оценка РИС в соответствии с алгоритмом на рисунке 5. Результаты первого этапа оценки указали на стабильность измерений РИС во времени. Это позволило провести дальнейшую оценку статистических характеристик РИС методом Оценка РИС путем исследования серой зоны. Оценке подверглись контролеров и одна автоматическая РИС. Значения статистических характеристик РИС, результаты измерений которых показали несоответствие требованиям потребителя или производителя, приведены в таблице 2.
Таблица 2 - РИС, не соответствующие критерию приемлемости Наименование РИС Достоверность ЗН РИС Sсм Sсх Видеоконтроль 42% 0 -1,5 Контролер 2 89% 2 -0,5 0,Контролер 4 89% 1 0,45 0,Контролер 7 89% 2 -0,35 Контролер 8 83% 4 -0,5 Контролер 11 86% 0 0,5 На четвертом этапе методики разработаны корректирующие действия, н На четвертом этапе методики разработаны корректирующие действия, наНа четвертом этапе методики разработаны корректирующие действия, н правленные на повышение достоверности результатов измерений РИС. После ние достоверности результатов измерений РИС. После ние достоверности результатов измерений РИС. После внедрения корректирующих действий проведена повторная оценка статистич внедрения корректирующих действий проведена повторная оценка статистичевнедрения корректирующих действий проведена повторная оценка статистич ских характеристик РИС, результаты которой соответствуют критериям приемле характеристик РИС, результаты которой соответствуют критериям приемлехарактеристик РИС, результаты которой соответствуют критериям приемле мости.
Проведена оценка изменчивости, которой невозможно выявить при роведена оценка изменчивости, влияние которой невозможно выявить при лабораторных испытаниях. Для этого использован инструмент Оценка стабил Для этого использован инструмент Оценка стабильности РИС под влиянием человеческого фактора. Значения долгосрочной человеческого фактора. Значения долгосрочной изменчивости, вычисленные по формуле (7), нанесены на контрольную карту p изменчивости, вычисленные по формуле (7), нанесены на контрольную карту p типа (рисунок 5).
Рисунок 5 - Оценка стабильности РИС путем выявления маргинальных Оценка стабильности РИС путем выявления маргинальных Оценка стабильности РИС путем выявления маргинальных контролеров Контрольная карта позволила определить, что Контролеры 1 и 4 выявляют Контрольная карта позволила определить, что Контролеры 1 и 4 выявляют значимо меньшее количество дефектов, чем их коллеги, а Контролер 7 значимо значимо меньшее количество дефектов, чем их коллеги, а Контролер 7 значимо значимо меньшее количество дефектов, чем их коллеги, а Контролер 7 значимо большее. Анализ причин различий, для которого были использованы рекоменд различий, для которого были использованы рекомендации по устранению изменчивости (глава 3), позволил разработать и внедрить ранению изменчивости (глава 3), позволил разработать и внедрить ранению изменчивости (глава 3), позволил разработать и внедрить корректирующие действия.
Результативность проведенных повторным анализом проведенных мероприятий проверена повторным анализом претензий клиентов компании: складов и дистрибьюторских центров. Повторное претензий клиентов компании: складов и дистрибьюторских центров.
претензий клиентов компании: складов и дистрибьюторских центров.
построение диаграммы Парето за период июнь декабрь 2011 года показало построение диаграммы Парето за период июнь-декабрь 2011 года показало значимое снижение количества дефектов нанесения этикетки, с которыми стол снижение количества дефектов нанесения этикетки, с которыми стол снижение количества дефектов нанесения этикетки, с которыми столкнулись клиенты компании. Полученные данные показали результативность нулись клиенты компании. Полученные данные показали результативность практического применения метода оценки РИС и методики управления качеством продукции и процессов с использованием РИС в промышленности. Достоверность результатов измерений была повышена, что привело также к улучшению качества выпускаемой продукции.
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ 1. Разработана методическая база для повышения достоверности ранжирующих измерений характеристик качества продукции и процессов.
2. На основании проведенного исследования сформулированы требования к универсальному методу оценки РИС и задачи на разработку методики управления качеством продукции и процессов с использованием РИС.
3. Предложена модель РИС, создающая основу для исследования статистических характеристик РИС за счет наличия модели достоверности РИС и модели логической структуры РИС. Определены характеристики достоверности ранжирующих измерений. Предложенный способ использования шкалы равнокажущихся интервалов позволяет применять математические преобразований, допустимые в интервальной шкале для результатов измерений РИС, представленных в порядковой шкале.
4. Разработан метод оценки РИС, состоящий из совокупности инструментов анализа. Итоговая совокупность инструментов соответствует исходным требованиям к методу оценки РИС, так как является универсальной для любых производственных ситуаций и позволяет проводить численную оценку всех статистических характеристик РИС (пригодности, смещения, сходимости, воспроизводимости, стабильности). Предложен алгоритм выбора необходимого инструмента.
5. Разработана методика управления качеством продукции и процессов с использованием РИС. Методика содержит алгоритмы действий по использованию РИС на всех стадиях ее жизненного цикла, критерии приемлемости РИС, а также рекомендации по улучшению РИС.
6. В результате апробации было показано повышение достоверности результатов ранжирующих измерений. Проведенная апробация показала практическую применимость данной методики для предприятий, характеристики качества продукции и процессов которых измеряются ранжированием.
ПУБЛИКАЦИИ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ В изданиях, рекомендованных экспертными советами ВАК России:
1. Павловская И.В. Подходы к анализу ранжирующих измерительных систем // Изв. СПбГЭТУ ЛЭТИ. 2011. Вып. 2. С. 79 - 2. Павловская И.В., Степанов С.А. Выявление сходимости и смещения результатов измерений для ранжирующих измерительных систем // Изв. СПбГЭТУ ЛЭТИ. 2012. Вып. 7. С. 113 - 13. Павловская И.В., Степанов С.А. Метод оценки ранжирующих измерительных систем // Изв. СПбГЭТУ ЛЭТИ. 2012. Вып. 8. С. 125 - 14. Павловская И.В. Управление качеством продукции и процессов с использованием ранжирующих измерительных систем // Вестник БГТУ. 2012. Вып.
3. С. 130 - 1В других изданиях:
5. Irina Pavlovskaya. Attribute Measurement Systems Analysis Approaches // IEEE. 2011. Вып. 1. С. 119 - 16. Павловская И.В. Применение кривой пригодности калибра для анализа ранжирующих измерительных систем // Тез. док. 63 науч.-тех. конф. ППС СПбГЭТУ, 2010. С. 275 - 27. Павловская И.В. Метод анализа ранжирующих измерительных систем путем исследования серой зоны // Тез. док. 10 всерос. науч.-практ. конф. Управление качеством, Москва, 10-11 марта 2011 / М.: МАТИ, 2011. С. 207 - 28. Павловская И.В. Метод анализа ранжирующих измерительных систем путем исследования серой зоны // Тез. док. 64 науч.-тех. конф. ППС СПбГЭТУ, 2011, С. 235 - 29. Павловская И.В. Разработка метода анализа ранжирующих измерительных систем // Тез. док. 11 всерос. науч.-практ. конф. Управление качеством, Москва, 12-13 марта 2012 / М.: МАТИ, 2012. С. 192 - 110. Павловская И.В. Методика использования ранжирующих измерительных систем // Тез. док. 6 всерос. науч.-практ. конф. Современные проблемы менеджмента, СПб, 19 апреля 2012 / СПб.: СПбГЭТУ ЛЭТИ, 2012. С. 62 - 11. Павловская И.В. Разработка метода анализа ранжирующих измерительных систем // Тез. док. 65 науч.-тех. конф. ППС СПбГЭТУ, 2012, С. 231 - 2
Авторефераты по всем темам >>
Авторефераты по техническим специальностям