Размещено на http://www.allbest.ru/

25

Размещено на http://www.allbest.ru/

Методы контроля качества

Оглавление

Введение

Понятие качества

Контроль качества продукции

Парадокс повышения качества при выборочном контроле

Варианты уходы от парадокса

Пример анализа необходимости проведения выборочного контроля качества

Заключение

Список литературы

Введение

Темой данной работы является проблема контроля качества, которая стало особенно острой в последнее время в связи с постоянным ростом сложности продукции и требований к его характеристикам.

Целью данной работы является получение ответа на вопрос - всегда ли необходимо проводить контроль качества продукции?

Для ответа да данный вопрос нам будет необходимо выполнить следующие задачи:

· Рассмотреть понятие качества

· Провести анализ различных методов и моделей статистики, применяющихся при контроле качества

· Оценить преимущества и недостатки различных методов контроля

· Рассмотреть парадокс повышения качества при выборочном контроле

· Проанализировать возможные пути избежания проблем, связанных с парадоксом

· Предложить примерную модель оценки необходимости проведения контроля

· Сделать выводы по изученному материалу

Понятие качества

качество метод выборочный контроль

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.

Контроль качества продукции

Управление качеством продукции является одним из важнейших элементов современного производства, большой вклад в разработку теории которого 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.

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.

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 б = 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 б 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. Как правило «риск потребителя» принимают равным в = 0,10

Сам контроль качества продукции бывает 2 видов:

1. сплошной контроль - достаточно затратный вид контроля, т.к. оценке подвергаются все изделия партии. Из преимуществ следует отметить абсолютную достоверность полученной информации о годности каждого изделия. Такой вид контроля целесообразно применять только при условии когда затраты на контроль значительно ниже себестоимости изделия, либо важность изделия настолько высока, что её отказ по причине брака просто недопустим. Подобный контроль может быть только неразрушающим.

2. выборочный (статистический) контроль - оценка партии производится на основании тестирования выборки определённого размера. Этот вид контроля проводится с использованием выше указанных статистических методов. Такой контроль может быть как разрушающим, так и неразрушающим.

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.

Выборочный контроль, как правило, проводится на основании плана контроля (m, n), где m - объём выборки, а n - граничное значение количества дефектов. Такой план называется одноступенчатым. Существуют также многоступенчатые планы, где есть два граничных значения, а при попадании между ними проводится дополнительная выборка со своим планом контроля.

В теории статистического приемочного контроля качества продукции разработано много подходов к выбору планов контроля:

· на основе приемочного и браковочного уровней дефектности;

· исходя из предела среднего выходного уровня дефектности (при контроле с разбраковкой);

· с использованием экономических показателей, относящихся к предприятию (ГОСТ 24660-81);

· с использованием экономических показателей, относящихся к народному хозяйству в целом (см. модель Хальда в рекомендациях);

· на основе принципа распределения приоритетов, и т.д.

Имеется обширная литература, посвященная обоснованию и сравнению этих подходов, разработке соответствующей математической теории и программного обеспечения.

Парадокс повышения качества при выборочном контроле

Казалось бы всё просто, при известном среднем уровне брака на производстве посчитать план контроля для проверки годности партии определённого объёма, однако при расчёте мы натыкаемся на главную проблему всей теории выборочного контроля.

Парадоксально, но при использовании статистического контроля при определении плана контроля для партии изделий, выходной уровень дефектности которых очень мал (например, 1 из 10000), размер выборки оказывается просто колоссальным. Отсюда сделаем вывод, чем выше качество, тем сложнее его подтверждать. Этот феномен был освещён в работах А.Н. Колмогорова, что наложило сильные ограничения на полезность проведения подобного мероприятия. При повышении качества продукции требования потребителей удовлетворяются всё лучше, следовательно, снижается браковочный уровень дефектности.

Известно, что браковочный уровень дефектности pбр для плана (n,0) определяется из условия:

Если принять обычное предположение о том, что риск потребителя равен 0,10, тогда формула запишется следующим образом:



Это соотношение дает возможность по заданному браковочному уровню дефектности p_бр найти необходимый объем выборки:

n = ln 0,10 / ln (1 - pбр ) = - 2,30 / ln (1 - pбр )

Поскольку нас интересуют малые значения браковочного уровня дефектности, то воспользуемся тем, что при малых x

Вторым слагаемым в правой части последней формулы можно пренебречь. Следовательно, необходимый объем выборки с достаточной точностью может быть найден по формуле

Из формулы видно, что чем меньше браковочный уровень дефектности, тем больше должна быть выборка для контроля качества. Так, например, при уровне дефектности равном 0,05 план будет следующим (46, 0), т.е. из 46 изделий все должны быть годными. А теперь, представьте себе, что уровень дефектности составляет 1 изделие из 1000, т.е. равен 0,001, в этом случае план будет уже (2300, 0). Анализ 2300 единиц продукции это уже огромные затраты на труд, оборудование, энергию и прочее. А если качество повысится ещё сильнее?

Следует отметить, что планы (n, 0) представляют лишь нижнюю границу размеров выборки.

Выводы парадоксальны: если качество выпускаемой продукции не очень хорошее, то целесообразно проводить статистический контроль, если же качество возрастает, то объем контроля и затраты на него увеличиваются, вплоть до перехода на сплошной контроль (при условии что это возможно, т.е. контроль не является разрушающим). В случае если это невозможно получается тупиковая ситуация, когда высокое качество продукции не может быть подтверждено.

В реальных ситуациях объемы контролируемых выборок - единицы или десятки, но обычно отнюдь не сотни и тысячи. Если контролируются 100 изделий, то браковочный уровень дефектности равен 2,3 %, что является пределом для реально используемых объемов контроля. Следовательно, статистический приемочный контроль может быть применен для контроля лишь такой продукции, в которой из 50 изделий хотя бы одно дефектно. Другими словами, этот метод управления качеством предназначен лишь для продукции сравнительно низкого качества (входной уровень дефектности не менее 1-2%) или при обслуживании потребителя, согласного на довольно высокий браковочный уровень дефектности (не менее 2,3%).

Для повышения качества необходимо использовать контрольные карты и другие методы статистического регулирования технологических процессов на предприятии, методы "тотального контроля качества", в основе которого лежит положение о премии Деминга, и др. Недаром этим методам уделяется больше внимания в методических изданиях, чем собственно статистическому приемочному контролю.

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.

Варианты уходы от парадокса

Итак, выводы неутешительные - область применения выборочного контроля ограничена контролем изделий обладающих относительно низким уровнем качества.

Как же быть на тех производствах, которые имеют достаточно низкий уровень дефектности, а затраты на контроль единицы продукции очень велики, и это не говоря уже о том что контроль может быть сопряжён с разрушением единицы продукции?

Существует несколько возможностей проверки и подтверждения качества в таком случае.

Во-первых, это уже упоминавшаяся система TQM («тотальный контроль качества»). Она представляет собой сложную систему управления качеством, где на каждом этапе жизненного цикла товара проводятся мероприятия по предупреждению брака и дефектов. Такая система безусловно эффективна, однако порой затраты на её внедрение и эксплуатацию очень велики, причём имеются ввиду не только материальные затраты, но потребность в высоком уровне знаний работником на всех этапах.

Во-вторых это переход от контроля качества продукции к пополнению партий. Этот метод рассматривается профессором А.И. Орловым в его книге «Теория принятия решений», а также его статье для журнала «Заводская лаборатория» под названием «Всегда нужен контроль качества продукции?». В основе данного метода лежит идея о том, что вместо того чтобы проводить выборочный контроль предприятие по первому требованию потребителя заменяет дефектное изделие.

Замена продукции может проводиться различными способами. Для многих видов товаров народного потребления это делается с помощью системы гарантийных сроков и мастерских, через сеть розничной торговли и т.д.

Другой вариант - к партии поставляемой продукции добавляется некоторое количество единиц продукции для замены имеющихся, возможно, в ней дефектных единиц.

Такой подход может показаться немного странным, однако, если рассуждать логически, он вполне обоснован. При повышении качества входной уровень дефектности уменьшается, т.е. уменьшается число бракованных изделий в партии. При этом объём выборки для контроля, а значит и затраты на его проведение, возрастают. Отсюда видно, что в определённый момент затраты на проведение контроля превысят себестоимость изделий которые нам необходимо было бы заменить при отказе от контроля.

Чтобы оценить количество изделий для замены одного уровня дефектности недостаточно, т.к. он является усреднённым показателем, здесь нам на помощь приходит математическая статистика, а именно теорема Муавра-Лапласа:

Т.е., применительно к контролю качества, количество дефектных изделий в партии не превысит D₀(t) с вероятностью Ф(t) при уровне дефектности р. При чём Ф(t)= 0,999968329 уже при t = 4, следовательно для расчётов достаточно принимать именно такое значение.

Получаем, что затраты на замену бракованных изделий в партии не превысят С₀D₀(4), где С₀ - себестоимость единицы продукции.

Теперь мы можем сравнить затраты на проведение контроля и затраты на замену брака по требованию потребителей, после чего сделать вывод о необходимости проведения статистического контроля качества продукции. Более того, совершенно не имеет значения какой вид контроля используется (сплошной, выборочный с разрушением и без).

У профессора Орлова приведены примерные схемы оценки необходимости контроля для сплошного и выборочного контроля.

Для сплошного контроля.

Пусть С₀ - цена одной единицы продукции, С₁ - стоимость неразрушающего контроля одной единицы продукции (с исправлением дефектов при их обнаружении). Сравним сначала две стратегии отношений поставщика с потребителями:

· сплошной контроль (затраты С₁N)

· пополнение партии D₀(4) изделиями (затраты С₀D₀(4))

Вторая стратегия лучше, если

(2)

Поделим на С₀N, получим равносильное неравенство

Поскольку p(1-p) не превосходит 1/4 при всех p, то из неравенства

(3)

вытекает неравенство (2). Ясно, что в случае, если

неравенство (3) (а потому и неравенство (2)) выполняется при достаточно больших объемах партии, а именно, при

Для выборочного контрля.

Пусть используется план (n,0) с приемочным уровнем дефектности, равным реально достигнутому предприятием уровню дефектности p. Как известно, тогда объем выборки определяется из условия

т.е.

При малом p с достаточной для практики точностью

С вероятностью (1-p)ⁿ = 0,95 партия принимается, с вероятностью 0,05 подвергается разбраковке. В первом случае партия поступает к потребителю с тем же уровнем дефектности, что и до контроля, но при этом добавляются затраты на контроль, равные С₁n. Партию необходимо пополнить D₀(4) изделиями (затраты С₀D₀(4)), общие затраты (в среднем на одну выпущенную партию) равны

Во втором случае фактически проводится сплошной контроль с исправлением дефектов и затратами С₁N. Суммарные затраты при использовании выборочного контроля равны

Он более выгоден, чем отсутствие контроля (с добавлением "запасных" изделий), в случае справедливости неравенства

что эквивалентно неравенству

Сравнение с формулой (2) показывает, что если контроль не является разрушающим, то выборочный контроль менее выгоден, чем сплошной (добавляется первое слагаемое в левой части последней формулы по сравнению с формулой (2)), и тем более весьма проигрывает в экономической эффективности по сравнению с отсутствием контроля в сочетании с пополнением партии.

Итак, введение статистического контроля в схеме пополнения партии не выгодно.

Отметим, что приведённые расчёты верны для варианта с пополнение партии некоторым количество годных изделий. На самом деле для большинства потребительским товаров применяется система не с пополнением партии, а с заменой брака через сервисные центры. В таком случае потери поставщика от пропуска потребителю дефектного изделия будут включать с себя:

· стоимость новой единицы продукции (при замене изделия или возврате оплаты) ;

· расходы системы распределения продукции и гарантийного ремонта, включая издержки на устранение дефектов;

· потери из-за нежелательного изменения предпочтений потребителя;

· затраты на возмещение ущерба, понесенного потребителем, страховые сборы, судебные издержки, и т.д.

Эти потери, как правило, в 5-10 раз превышают расходы С₀ на изготовление единицы продукции. Кроме того, для быстрого решения проблем потребителей, связанных с обнаружением дефектов, необходима развитая система технического обслуживания.

Этот метод фактически переносит контроль качества продукции с производителя на потребителя. В остальном метод оценки необходимости контроля качества продукции оценивается аналогично варианту с пополнением партии, где себестоимость изделия для замены заменяется потери поставщика от пропуска бракованной единицы.

Пример анализа необходимости проведения выборочного контроля качества

Расчёт проведён на примере отдела контроля качества фирмы ЗАО «Лоран», на котором автор данной лабораторной работы проходил летную производственную практику. Этот расчёт уже использовался в домашнем задании по Организационно-экономическому моделированию в прошлом семестре.

Проведём численный расчёт на примере отдела технического контроля. Составим одноступенчатый план контроля для партии тормозных колодок.

Характеристики

Предприятие имеет контракты со всеми своими покупателями, в которых прописаны приёмочные и браковочные уровни дефектности.

р_пр=0,04

р_бр=0,1

Объём партии - 10000 шт.

Тип контроля - выборочный разрушающий

Чаще всего использует следующие значения риска поставщика и потребителя.

=0,1 ; =0,05

1-=0,95

Тогда Ф^-1(0,1)=-1,28 ; Ф^-1(0,95)=1,64

Полученный план - (139,10)

Произведём расчёт затрат на контроль.

Контроль осуществляется одновременно для всех изделий выборки.

В затраты на контроль включаем следующие виды затрат:

· Себестоимость разрушенного изделия

· Затраты электроэнергию

· Амортизация проверочного оборудования

· Оплата труда персонала отдела технического контроля

· Малоценные и быстроизнашивающиеся предметы

· Прочие

Себестоимость изделия	367 руб.
Затраты на электроэнергию	103 руб.
Амортизация ОС	58 руб.
МБП	78 руб.
Прочие	~80 руб.
Итого	686 руб.

Из расчётов видно, что затраты на тестирование выборки из 139 изделий составят 95354 руб.

Теперь рассчитаем затраты при условии отказа от статистического контроля в пользу дополнения отгружаемой партии некоторым количеством изделий.

Известно, что дефектности составляет порядка 3,5 %. Тогда по теореме Муавра-Лапласа число дефектных единиц попавших в партию не превысит

при t=4, с вероятностью 0,999968329.



Сделаем вывод, что в партии из 10000 шт. не может быть более 423 бракованных изделий. Следовательно наши затраты при отказе от контроля в пользу дополнения отгружаемой партии составят 367х423=155241 руб.

Вывод: целесообразнее применять выборочный разрушающий контроль, т.к. затраты на его проведение меньше.

А теперь рассмотрим аналогичный расчёт, но для производства, например, обычных болтов.

Характеристики.

р_пр=0,03

р_бр=0,07

Объём партии - 100000 шт.

Тип контроля - выборочный разрушающий

Чаще всего использует следующие значения риска поставщика и потребителя.

=0,1 ; =0,05

1-=0,95

Тогда Ф^-1(0,1)=-1,28 ; Ф^-1(0,95)=1,64

Полученный план - (230,12)

Произведём расчёт затрат на контроль.

Контроль осуществляется одновременно для всех изделий выборки.

В затраты на контроль включаем следующие виды затрат:

· Себестоимость разрушенного изделия

· Затраты электроэнергию

· Амортизация проверочного оборудования

· Оплата труда персонала отдела технического контроля

· Малоценные и быстроизнашивающиеся предметы

· Прочие

Себестоимость изделия	5 руб.
Затраты на электроэнергию	35 руб.
Амортизация ОС	35 руб.
Зарплата	20 руб.
МБП	12 руб.
Прочие	~10 руб.
Итого	115 руб.

Из расчётов видно, что затраты на тестирование выборки из 230 изделий составят 26910 руб.

Теперь рассчитаем затраты при условии отказа от статистического контроля в пользу дополнения отгружаемой партии некоторым количеством изделий.

Известно, что дефектности составляет порядка 1%. Тогда по теореме Муавра-Лапласа число дефектных единиц попавших в партию не превысит



при t=4, с вероятностью 0,999968329

.

Сделаем вывод, что в партии из 100000 шт. не может быть более 1126 бракованных изделий. Следовательно наши затраты при отказе от контроля в пользу дополнения отгружаемой партии составят 5х1126=5630 руб.

Вывод: целесообразнее пополнить партию 1126 дополнительными болтами.

Эти примеры призваны продемонстрировать практическое применение методов математической статистики при оценке необходимости проведения контроля качества на производстве.

Заключение

Вопросам управления качеством посвящено много исследований ученых различных стран, накоплен значительный опыт в области менеджмента качества. Поэтому важно обобщить основные положения теории и практики в данной области.

Российские предприятия пока еще имеют отставания в области применения современных методов менеджмента качества. Между тем повышение качества несет поистине колоссальные возможности. Однако повышение качества невозможно без изменения отношения к качеству на всех уровнях. Призывы к повышению качества не могут быть реализованы, если руководители различных уровней не станут относиться к качеству как образу жизни. К управлению качеством необходим системный подход.

Система управления качеством представляет собой совокупность управленческих органов и объектов управления, мероприятий, методов и средств, направленных на установление, обеспечение и поддержание высокого уровня качества продукции.

Контроль качества предполагает выявление бракованных изделий. Большую роль в контроле качества играют статистические методы, применение которых требуется в стандартах ИСО 9000 при оценке систем менеджмента качества.

Что касается необходимости проведения подобного мероприятия, то тут вполне однозначно можно утверждать, что порой отказ от контроля в пользу других способ подтверждения качества приносит большую экономическую выгоду. Однако это не означает, что методы сплошного и выборочного контроля бесполезны, просто сфера и применения ограничена изделиями с относительно низким качеством, либо изделиями, обладающими очень высокими требованиями к надёжности.

Статистические методы являются очень сильным инструментом для ведения бизнеса и их знаниями должны обладать даже предприятия использующие «тотальный контроль качества».

Список литературы

1. Орлов А.И. Эконометрика. Учебник. - М.: Экзамен, 2002, 2003, 2004. - 576 с.

2. Орлов А.И. Теория принятия решений. - М.: Экзамен 2006.

3. Орлов А.И. Всегда ли нужен контроль качества продукции? - Журнал «Заводская лаборатория». 1999. Т.65. No.11. С. 51-55.

4. Рекомендации. Обоснование планов статистического приемочного контроля по альтернативному признаку при минимизации суммарных затрат. - М.: Издательство стандартов, 1985.

5. Мхитарян В.С. Статистические методы в управлении качеством продукции. - М.: Финансы и статистика, 1982.

6. Статистические методы повышения качества / Под. ред. Хитоси Кумэ. - М: Финансы и статистика, 1990.

7. Сиськов В.И. Экономико-статистическое исследование качества продукции. - М.: Статистика, 1971.

8. А.Н. Колмогоров Основные понятия теории вероятностей - 1933

Размещено на Allbest