ЗАДАЧИ ПО УПРАВЛЕНИЮ
КАЧЕСТВОМ ПРОДУКЦИИ
Задача 19
Статистический анализ и принятие решения по дефектам
Условия. Провести статистический анализ и принять решение по результатам контроля деталей.
Указания к решению
Статистический анализ – это исследование условий и факторов, влияющих на качество продукции.
Статистические методы управления качеством продукции по сравнению со сплошным контролем продукции имеют такое важное преимущество, как возможность обнаружения отклонений от технологического процесса на ранних стадиях изготовления деталей с тем, чтобы своевременно скорректировать процесс.
Для решения поставленной задачи необходимо:
1. По заданному варианту (табл. 19.1) и чертежам кулачкового механизма (рис. 19.1 – рис. 19.7), пользуясь данными табл. 19.2, построить диаграмму Парето уровня дефектности деталей (аналогично рис. 19.8, а) и кумулятивную (суммарную) кривую дефектов. Для этого абсолютные затраты на брак, представленные в табл. 19.2, перевести в относительные (удельный вес в %).
Таблица 19.1
| Вариант | Номер детали | |||||
| 1 - 1 | 1 - 2 | 1 –3 | 1 - 4 | 1 – 5 | 1 - 6 | |
| 2 - 1 | 2 - 2 | 2 - 3 | 2 - 4 | 2 – 5 | 2 - 6 | |
| 3 - 1 | 3 - 2 | 3 - 3 | 3 - 4 | 3 – 5 | 3 - 6 | |
| 4 - 1 | 4 - 2 | 4 – 3 | 4 - 4 | 4 – 5 | 4 - 6 | |
| 5 – 1 | 5 - 2 | 5 – 3 | 5 - 4 | 5 – 5 | 5 - 6 | |
| 6 - 1 | 6 - 2 | 6 - 3 | 6 - 4 | 6 – 5 | 6 - 6 |
Таблица 19.2
Месячные потери от брака (руб.)
| Деталь | Наименование детали | Вариант | |||||
| Стойка | |||||||
| Ручка | |||||||
| Рукоятка | |||||||
| Валик | |||||||
| Кулачок | |||||||
| Толкатель | |||||||
| Винт | |||||||
| Итого: |
2. Разбить детали по уровню дефектности на группы А, В и С.
3. Для заданной детали построить диаграмму Парето и кумулятивную кривую дефектов в зависимости от характера дефектов (аналогично рис. 19.8, б), пользуясь табл. 19.3. Для этого относительные значения потерь от брака, представленные в табл. 19.3, перевести в абсолютные (руб.).
4. Разбить дефекты на группы А, В и С.
5. По дефектам группы А построить диаграмму Парето и кумулятивную кривую в зависимости от причин появления дефектов по данным, приведенным в табл. 19.3 (аналогично рис. 19.8, в).
6. Разбить причины дефектов на группы А, В и С.
7. Для причин группы А построить схему
Исикавы ("рыбий скелет") по уровням причин (факторов) 1, 2 и 3 (аналогично рис. 19.9). Причины 1-го уровня приведены в табл. 19.3; причины 2-го и 3-го уровней сформулировать самостоятельно.
8. Разработать план мероприятий по устранению причин дефектов в группе А.
Диаграмма Парето и схема Исикавы
Диаграмма Парето используется как для анализа возникших проблем с качеством, в сфере сбыта, финансовой сфере, материально-технического снабжения и т. д., так и в противоположном случае, когда положительный опыт отдельных цехов или подразделений хотят внедрить на всем предприятии. Наиболее распространенным методом анализа является так называемый АВС – анализ.
Диаграмма Парето для решения таких проблем, как появление брака, неполадки оборудования, контроль деталей на складах и т. д. строится в виде столбчатого графика. Все факторы (показатели) разбиваются на три группы: А – наибольшее, В – среднее и С - наименьшее значение величин. Контроль по группе А будет наиболее жестким, а по С – упрощенным.
На рис. 19.8 приведены диаграммы Парето: на 19.8, а рассмотрены детали; на 19.8, б отражены явления дефектности; на 19.8, в – причины одного конкретного дефекта.
Диаграмму Парето целесообразно применять вместе с причинно-следственной диаграммой. Это поможет уяснить сущность явлений по каждому конкретному виду дефекта.
Таблица 19.3
| Номер дефекта | Деталь и ее дефекты | Затраты на брак, руб. | Удельный вес брака, % | Причины дефектов* | |||||||||
| 1. Стойка | |||||||||||||
| Не выдержан размер 63 | |||||||||||||
| Отклонение от параллельности отв. Æ12+0,1 относительно основания | |||||||||||||
| Не выдержана перпендикулярность отв. Æ10+0,1 относительно основания | |||||||||||||
| Не выдержан размер 24 | |||||||||||||
 5
| Отв. Æ12+0,1 выполнено с отклонением от размера | ||||||||||||
| Отв. Æ10+0,1 выполнено с отклонением от размера | |||||||||||||
| Прочие дефекты | |||||||||||||
| Итого: | |||||||||||||
| 2. Ручка | |||||||||||||
| Не выдержана соосность. Æ6 и М4 | |||||||||||||
| Размер М4-8h выполнен с отклонением от допуска | |||||||||||||
| Не выдержан размер 8 | |||||||||||||
| Не выдержан размер 36 | |||||||||||||
| Не обеспечена шероховатость на конусе | |||||||||||||
| Не выдержан размер Æ10 | |||||||||||||
| Прочие дефекты | |||||||||||||
| Итого: | |||||||||||||
| 3. Рукоятка | |||||||||||||
| Не выдержана перпендикулярность отв. 10х10 | |||||||||||||
| Размер М4-7Н выполнен с отклонением от допуска | |||||||||||||
 Не выдержана параллельность М4 и отв. 10х10
| |||||||||||||
| Продолжение табл. 19.3 | |||||||||||||
| Номер дефекта | Деталь и ее дефекты | Затраты на брак, руб. | Удельный вес брака, % | Причины дефектов* | |||||||||
| Раковины в отв. 10х10 | |||||||||||||
| Не выдаржан размер 10 | |||||||||||||
| Не выдаржан размер 45 | |||||||||||||
| Прочие дефекты | |||||||||||||
| Итого: | |||||||||||||
| 4. Рукоятка | |||||||||||||
| Не выдержана соосность Æ10-0,1 и Æ12 | |||||||||||||
| Не обеспечена шероховатость Ra2,5 на поверхности Æ10-0,1 | |||||||||||||
| Не выдержан размер квадрата 10-0,1 | |||||||||||||
| Не выдержан размер 28 | |||||||||||||
| Не выдержан размер Æ10-0,1 | |||||||||||||
| Не выдержан размер Æ12-0,1 | |||||||||||||
 7
| Прочие дефекты | ||||||||||||
| Итого: | |||||||||||||
| 5. Кулачок | |||||||||||||
| Не выдержан размер Æ10+0,1 | |||||||||||||
| Контур кулачка не соответствует шаблону | |||||||||||||
| Не обеспечена шероховатость Ra2,5 по контуру | |||||||||||||
| Не выдержана перпендикулярность отв. Æ10+0,1 отностительно основания | |||||||||||||
| Не выдержан размер 12 | |||||||||||||
| Не выдержан размер 28 | |||||||||||||
| Прочие дефекты | |||||||||||||
| Итого: |
| Окончание табл. 19.3 | |||||||||||||
| Номер дефекта | Деталь и ее дефекты | Затраты на брак, руб. | Удельный вес брака, % | Причины дефектов* | |||||||||
| 6. Толкатель | |||||||||||||
| Не выдержан размер Æ10-0,1 | |||||||||||||
| Не выдержана соосность Æ10-0,1 и Æ25 | |||||||||||||
| Не обеспечена шероховатость Ra2,5 на поверхности Æ10-0,1 | |||||||||||||
| Не обеспечена шероховатость Ra2,5 на торце Æ25 | |||||||||||||
| Не выдержан размер 95 | |||||||||||||
| Не выдержан размер 3 | |||||||||||||
| Прочие дефекты | |||||||||||||
| Итого: |
* Причины дефектов:
1. Неточность приспособления.
2. Неточность и несоответствие режущего инструмента.
3. Погрешность измерения выше допустимой.
4. Неточность станка.
5. Неопытность оператора.
6. Ошибка в управлении станком.
7. Сбой в программе станка с ЧПУ.
8. Дефект полуфабриката.
9. Ошибки в технологии.
10. Прочие причины.
 |
После проведения конкретных мероприятий диаграмму Парето можно вновь построить для изменившихся результатов и проверить эффективность проведенных улучшений.
Рис. 19.9. Причинно- следственная диаграмма (схема Исикавы)
Причинно-следственную диаграмму ( схема Исикавы, "рыбья кость",
"рыбьий скелет") представляют как взаимодействие 4М: Material (материал) + Machine (оборудование) + Man (оператор) + Method (метод).
Эта диаграмма предназначена для структурирования отношений между некоторым, заранее определенным показателем качества и множеством факторов, которые могут влиять на этот показатель.
Диаграмма (см. рис. 19.9) строится в следующей последовательности:
1) определяется цель анализа и выделяется показатель качества, подлежащий исследованию;
2) выделяются главные причины, влияющие на данный показатель качества в первую очередь (главные факторы);
3) выделяются вторичные причины (факторы), влияющие на главные, которые называют факторами 2-го уровня;
4) выделяют факторы 3-го уровня, влияющие на факторы 2-го уровня.
На практике для построения схемы Исикавы часто применяют правило 5М: материалы, машины (оборудование), технология (методы), измерения, персонал.
Дж. Харингтон добавил еще два главных фактора: финансы и руководство.
Вопросы для самоконтроля
1. В чем заключается сущность статистических методов управления качеством продукции?
2. В чем заключается сущность статистических методов анализа дефектов:
расслоение;
графики;
диаграмма Парето;
причинно-следственная диаграмма;
гистограмма;
контрольные карты?
3. Методика построения диаграммы Парето.
4. Методика построения причинно-следственной диаграммы.
Задача 20
Статистическое регулирование технологического процесса
по количественному признаку
Условия. Провести предварительное исследование технологического процесса, с помощью технологической карты выбрать план контроля и осуществить регулирование технологического процесса.
Указания к решению
Задача статистического регулирования технологического процесса состоит в том, чтобы на основании результатов периодического контроля выборок малого объема прийти к заключению: «процесс налажен» или «процесс разлажен».
Контроль по количественному признаку заключается в определении с требуемой точностью фактических значений контролируемого параметра у единиц продукции из выборки:
1. По заданному варианту (табл. 20.1) провести предварительное исследование состояния технологического процесса (1 этап).
2. Построить контрольную карту 
и выбрать план контроля (2 этап),
где 
- карта средних арифметических значений; R – карта размахов.
3. Сформулировать мероприятия по статистическому регулированию технологического процесса (3 этап).
В качестве средних значений при статистическом регулировании используют либо среднее арифметическое значение , либо медиану 
; соответственно строят либо -карту, либо -карту. При выборе из этих двух видов контрольных карт следует учитывать следующие соображения — определение медианы проще, чем среднего арифметического значения, однако последнее является более точной оценкой математического ожидания m.
Таблица 20.1
| Вариант | Номер детали | |||||
| 1 - 1 | 1 - 2 | 1 –3 | 1 - 4 | 1 – 5 | 1 - 6 | |
| 2 - 1 | 2 - 2 | 2 - 3 | 2 - 4 | 2 – 5 | 2 - 6 | |
| 3 - 1 | 3 - 2 | 3 - 3 | 3 - 4 | 3 – 5 | 3 - 6 | |
| 4 - 1 | 4 - 2 | 4 – 3 | 4 - 4 | 4 – 5 | 4 - 6 | |
| 5 – 1 | 5 - 2 | 5 – 3 | 5 - 4 | 5 – 5 | 5 - 6 | |
| 6 - 1 | 6 - 2 | 6 - 3 | 6 - 4 | 6 – 5 | 6 - 6 |
Оценку точности технологических процессов можно осуществить по коэффициенту точности 
,
где s (или S) – среднее квадратическое отклонение;
Т = dmax – dmin - допуск изделия (dmax и dmin- наибольший и наименьший предельные размеры детали).
Точность технологического процесса оценивают исходя из следующих критериев:
КТ £ 0,75 – технологический процесс точный, т. е. удовлетворительный;
КТ = 0,76 – 0,98 – процесс требует внимательного наблюдения;
КТ > 0,98 – технологический процесс неудовлетворительный.
Пример. В цехе принято решение перевести на статистическое регулирование технологический процесс изготовления болта на автоматах.
За показатель качества выбран параметр — диаметр болта, размеры которого приведены в табл. 20.2.
Внедрение статистического метода регулирования технологического процесса осуществляется в три этапа:
1этап. Предварительное исследование состояния технологического процесса. На этом этапе определяют вероятную долю дефектной продукции:
Р = 1 – q и коэффициент точности Кт = 6s/T.
2 этап. Построение контрольной карты и выбор плана контроля.
3 этап. Статистическое регулирование технологического процесса.
Таблица 20.2