Информационное и программное обеспечение технологических процессов управления качеством продукции
Проблема качества и её актуальность в условиях рыночной экономики. Классификация затрат на качество, экономическая эффективность его улучшения. Информационное и программное обеспечение обработки результатов измерений. Применение контрольных карт.
| Рубрика | Программирование, компьютеры и кибернетика |
| Вид | дипломная работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 14.05.2012 |
| Размер файла | 920,5 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
% Файл "sah133. m"
function y1=sah133 (x);
sigma=0.030; m=43.507;
x=43.585: - 0.001: 43.425;
y1= (1. / (sigma*sqrt (2*pi))) *exp (- ( (x-m). ^2) / (2* (sigma^2)));
save y1
% Файл "sah133. m"
function y2=sah133 (x);
sigma=0.017; m=43.503;
x=43.585: - 0.001: 43.425;
y2= (1. / (sigma*sqrt (2*pi))) *exp (- ( (x-m). ^2) / (2* (sigma^2)));
save y2
>> load y1;
>> load y2;
>> v=43.585: - 0.001: 43.425;
>> plot (v,y2,v,y1),grid
Кривые распределений представлены на рис.3.9.
При вычислении характеристик следует выбирать вектор во всех случаях одинаковой размерности.
Рис.3.9 Сравнение двух процессов.
4. Применение контрольных карт для управления качеством продукции
4.1 Построение контрольных карт
Пример контрольной карты:
Стабильное (управляемое, контролируемое) состояние и нестабильное (неуправляемое, неконтролируемое) состояние:
1 - верхний контрольный предел; 2 - центральная линия; 3 - нижний контрольный предел; 4 - имеются причины, требующие выяснения
Метод контрольных карт
Если на контрольной карте нанесены экспериментальные точки и
все 25 точек подряд,
34 и более точек из 35 точек подряд,
98 и более точек из 100 точек подряд
лежат внутри границ контрольных линий, то можно считать, что производственный процесс находится в стабильном состоянии.
Кроме того, если
наблюдается тенденция к смещению точек вверх или вниз;
точки регулярно колеблются вверх-вниз;
семь точек подряд, или 10 точек из 11 точек подряд, или 12 точек из 14 точек подряд, или 14 точек из 17 точек подряд, или 16 точек из 20 точек подряд располагаются по одну сторону от центральной линии,
необходимо искать причину этого и устранять дефекты.
С помощью контрольных карт можно получить ответ на вопрос, находится ли производственный процесс в контролируемом состоянии.
Контрольные карты можно разделить на контрольные карты для количественных характеристик и контрольные карты для качественных признаков. Примером контрольной карты первого типа служит контрольная карта , на основе которой осуществляется управление длиной, весом, временем, силой натяжения, чистотой и т.д. С другой стороны, есть масса карт для качественных признаков. Можно привести в качестве примеров контрольную карту и контрольную карту .
Контрольная карта
Такая карта состоит из контрольной карты , управляющей изменением среднего, и контрольной карты , управляющей изменением размаха. Для построения контрольной карты прежде всего берут данные, собранные специально за определённый промежуток времени. Эти данные обрабатывают следующим образом. Результаты измерений отдельных изделий объединяют в групп ( обычно 20 ч 25) объёмом 4-5 результатов и измеряют их характеристики. Среднее первой группы обозначают , среднее второй группы - , среднее группы - .
Затем рассчитывают среднее этих средних , , …, . Оно становится центральной линией контрольной карты . Затем для каждой группы определяют размахи , , …, на основе данных по каждой группе. Среднее этих , , …, выбирается за центральную линию контрольной карты .
Используя формулы табл.4-2, на основе этих данных наносят на лист миллиметровки контрольные линии. Граничные коэффициенты , , , использующиеся в формулах табл.4-2, представлены в табл.4-1.
Обратим внимание, что при нижний предел контрольной карты не рассчитывается.
Табл.4-1. Таблица коэффициентов
|
Объём выборки одной группы |
Коэффициент |
|||
|
2 3 4 5 6 7 8 9 10 |
1,880 1,023 0,729 0,577 0,483 0,419 0,373 0,337 0,308 |
- - - - - 0,076 0,136 0,184 0,223 |
3,267 2,575 2,282 2,115 2,004 1,924 1,864 1,816 1,777 |
Б. Основы метода "3 сигма"
Если случайная величина имеет нормальное распределение , то
Если в правой части уравнения взять 0,99, то получится
Округляя коэффициенты перед в скобках вместо 1,96 - 2, а вместо 2,58 - 3, далее рассуждают так:
1. Отклонения величиной в два стандартных отклонения редки (вероятность менее 0,05), а отклонения величиной в три стандартных отклонения почти не возникают (вероятность менее 0,01).
2. Вероятность попадания фактических результатов в пределы: "среднее плюс-минус 3 сигма"
превышает 99 %. То есть вероятность выхода за меньше 1 %. Это называется методом "3 сигма".
Рассмотрим с этой точки зрения контрольную карту . При выборке объёмом : , , …, из нормальной совокупности распределение выборочного среднего будет тоже нормальным распределением . Если даже неизвестно, что генеральное распределение нормально, всё равно при большом объёме выборки можно считать, что распределение выборочного среднего близко к нормальному распределению. Если распределение совокупности не нормально, но сравнительно близко к нему, то даже при небольшом (то есть =4 или =5) можно считать, что распределение весьма близко к нормальному распределению . Поскольку стандартное отклонение (сигма) распределения равно, в данном случае "среднее плюс-минус 3 сигма" имеет вид:
При этом, если известны можно следующим образом определить (верхний контрольный предел) и (нижний контрольный предел):
Таким образом строятся контрольные пределы на основе метода "3 сигма". Однако, при этом необходимо знать генеральное среднее и генеральное стандартное отклонение . Их оценки рассчитывают по выборочным средним , , …, групп с объёмом выборок : оценка математического ожидания оценка стандартной ошибки Здесь - коэффициент, зависящий только от . Используя эти оценки, получаем контрольные пределы
.
Обозначив получаем контрольные пределы:
,.
Контрольные пределы для определяются таким же образом на основе метода "3 сигма". При этом если нижний контрольный предел окажется отрицательным числом, он в расчёт не принимается. Центральные линии для и - карт определяются с помощью формул:
и , где
- среднее всех средних подгрупп (записывается как с двойными линиями)
- среднее i-той подгруппы
- число подгрупп
- среднее размахов подгрупп
- размах i-той подгруппы.
Экспериментальные границы управления (control limits) для карт устанавливаются с помощью стандартных отклонений от центральной линии и рассчитываются с помощью уравнений:
,,
,,
где
- верхний предел управления,
- нижний предел управления,
- стандартное отклонение для средней подгруппы ,
- стандартное отклонение размаха для среднего размаха подгруппы .
При построении - карты верхние и нижние предельные границы управления симметричны относительно центральной линии. Теоретически предельные границы управления для - карты также должны быть симметричны относительно центральной линии. Но в этой ситуации может оказаться, что при образовании подгрупп с числом измерений 6 и меньше шести, нижний предел может быть отрицательным. Но отрицательный размах невозможен. Поэтому нижняя граница располагается на нулевом уровне для подгрупп с числом измерений 6 и менее.
Когда число элементов в подгруппе 7 и более, нижняя граница управления больше нуля и симметрична относительно центральной линии. Однако с практической точки зрения целесообразно нижнюю границу принимать равной нулю, ибо в этом случае при управлении дисперсия будет удерживаться на минимальном уровне.
4.2 Расчёт элементов контрольных карт. Обработка данных измерений
Рассмотрим пример построения контрольных карт, отражающих процесс, определённый данными измерений, приведённых в таблице 4-3, собранные специально за определённый промежуток времени. Эти данные обрабатываются следующим образом:
1. Результаты измерений отдельных изделий объединяют в k групп (k обычно 20-25) объёмом 4-5 результатов и измеряют их характеристики.
2. Среднее первой группы обозначают , среднее второй группы и т.д. (Среднее k-той группы ).
3. Рассчитывают среднее этих средних ,,…,. Оно становится центральной линией контрольной карты .
4. Для каждой подгруппы определяют размахи на основе данных по каждой группе.
5. Определяют среднее этих значений, которое также принимается за центральную линию контрольной карты .
6. используя формулы таблицы 4-2, на основе этих данных наносят на график контрольные линии. Граничные коэффициенты , , для расчётов берутся из таблицы В для соответствующих объёмов одной выборки .
На практике вычисления упрощаются путём использования специальной таблицы, отражающей связь различных факторов центральной линии, - граничных линий и центральной линии для при построении трёх видов карт (таблица устанавливает связь по данным и ).
- карты для средних,
- карты для стандартных отклонений,
- карты для размахов.
Для и - карт, в частности, можно воспользоваться формулами:
, ,
, ,
где , , - факторы, изменяющиеся в зависимости от размера подгруппы (числа измерений, образующих подгруппу), полученные из условия .
Отклонение основывается на подстановке и оценке , где - фактор для размера подгруппы.
.
Следовательно, фактор может быть вычислен:
.
Для - карты размах используется для оценки стандартного отклонения размаха ().
Отклонение в приближённой формуле основано на подстановке и , которые дают
и для границ управления.
Таким образом, факторы и равны коэффициентам при . Если по расчёту меньше нуля, то оно выбирается равным нулю, что следует непосредственно из табл. В.
Табл.4-2. Контрольные карты и контрольные пределы
|
Название контрольной карты |
Что контролируется |
Контрольные пределы |
||
|
Верхний контрольный предел (UCL) |
Нижний контрольный предел (LCL) |
|||
|
Контрольная карта |
Среднее |
|||
|
Контрольная карта |
Размах |
|||
|
Контрольная карта |
Процент брака |
|||
|
Контрольная карта |
Количество брака |
|||
|
Контрольная карта |
Число дефектов на единицу площади |
|||
|
Контрольная карта |
Число дефектов на одно изделие |
, , - константы, зависящие от объёма выборки (они называются граничными коэффициентами); - процент брака из предыдущих данных; , - также значения из предыдущих данных.
Табл.4-3. Данные измерений глубины шпоночной канавки изделия.
(Постоянная составляющая 6.00 мм для упрощения записи не пишется.)
|
Номер подгруп-пы |
Дата |
Время |
Измерения |
Среднее значение = |
Размах R |
||||
|
х1 |
х2 |
х3 |
х4 |
||||||
|
1 2 3 4 5 |
23.01.02 |
8: 50 11: 30 1: 45 3: 45 4: 20 |
35 46 34 69 38 |
40 37 40 64 34 |
32 36 34 68 44 |
33 41 36 59 40 |
6.35 6.40 6.36 6.65 6.39 |
0.08 0.10 0.06 0.10 0.10 |
|
|
6 7 8 9 10 |
27.01.02 |
8: 35 9: 00 9: 40 1: 30 2: 50 |
42 44 33 48 47 |
41 41 41 52 43 |
43 41 38 49 36 |
34 46 36 51 42 |
6.40 6.43 6.37 6.50 6.42 |
0.09 0.05 0.08 0.04 0.11 |
|
|
11 12 13 14 15 |
28.01.02 |
8: 30 1: 35 2: 25 2: 35 3: 55 |
38 37 40 38 50 |
41 37 38 39 42 |
39 41 47 45 43 |
38 37 35 42 45 |
6.39 6.38 6.40 6.41 6.45 |
0.03 0.04 0.12 0.07 0.08 |
|
|
16 17 18 19 20 |
29.01.02 |
8: 25 9: 25 11: 00 2: 35 3: 15 |
33 41 38 33 56 |
35 40 44 32 55 |
29 29 28 37 45 |
39 34 58 38 48 |
6.34 6.36 6.42 6.35 6.51 |
0.10 0.12 0.30 0.06 0.11 |
|
|
21 22 23 24 25 |
30.01.02 |
9: 35 10: 20 11: 35 2: 00 4: 25 |
38 39 42 43 39 |
40 42 39 36 38 |
45 35 39 35 43 |
37 40 36 38 44 |
6.40 6.39 6.39 6.38 6.41 |
0.08 0.07 0.06 0.08 0.06 |
|
|
Сумма |
160.25 |
2.19 |
Согласно таблице, суммарные значения , и . Поэтому центральные линии должны соответствовать следующим значениям:
мм; мм.
Для нахождения границ и - карт воспользуемся табличными данными, содержащими значения факторов. В частности, если , то факторы для такой подгруппы равны: = 0.729, = 0, = 2.282.
Границы, базирующиеся на экспериментальные данные, будут определены следующим образом:
= 6.41+ (0.729) * (0.0876) = 6.48 мм
= 6.41- (0.729) * (0.0876) = 6.35 мм
Граничные значения для - карты:
= (2.282) * (0.0876) = 0.20 мм
= (0) * (0.0876) = 0 мм
Построение и - карты с помощью компьютера приведено ниже.
Корректировка границ уравнения.
На первом шаге производится построение - карты и - карты по данным измерений и анализируется процесс, если некоторые контрольные точки выходят за пределы -ых границ. Приведённые карты можно считать первым этапом контроля качества продукции.
Следующая ступень состоит в изменении положения центральной линии и границ по мере появления последующих измерений и адаптации границ к условиям стандарта, то есть произвести установление уточнённых пределов уравнения.
Если анализ предшествующих данных позволяет заключить, что управление хорошее, то и могут рассматриваться как репрезентативные значения процесса и могут быть приняты в качестве стандартных и . Хорошим может считаться процесс, не содержащий точек измерений за пределами границ управления, с учётом значений дисперсий.
Наибольшее число производственных процессов не обладает таким свойством. Например, анализ - карты, построенный по данным измерений (табл.4-3), что измерения в контрольных точках 4, 9, 16 и 20 (измерения соответствующих подгрупп), а также точка 18 на - карте выходят за пределы границ. Кроме того, большее число точек измерений располагается ниже центральной линии, что, несомненно, свидетельствует о влиянии экстремальных точек соответствующих подгрупп.
В то же время подгруппы 9 и 16 не имеют внешних (явных) причин для объяснений. Можно предположить, что 9 и 16 подгруппы, выходящие за установленные пределы регулирования, скорее всего следует отнести к какой-то части нормального распределения.
Исключив эти группы из рассмотрения как анормальные, вызванные внешними объяснимыми причинами, мы можем для оставшихся данных вновь вычислить и .
Согласно таблице 4-3, подгруппы 4, 18 и 20, скорее всего, не являются частью нормального распределения и не могут характеризовать нормальный ход технологического процесса, следовательно, могут быть исключены из данных. Тогда значения и определятся заново (по оставшимся подгруппам):
, , где
- среднее исключённых подгрупп,
- число исключённых подгрупп,
- размах исключённых подгрупп.
Для определения исключаемых (отбрасываемых) подгрупп существуют два технических приёма:
- если либо значение подгруппы выходят за пределы границ управления по чётко определённой причине (определяющей "грубую" помеху). При этом такие подгруппы, содержащиеся в одной из карт, исключаются.
- второй приём предусматривает исключение лишь "запредельных" значений по одной из карт. Ниже рассмотрим случай, когда исключения производятся только по карте , без учёта отклонений от нормы подгрупп в карте , либо наоборот, - по карте , без исключения данных по карте .
Вычисления для новой , согласно приведённым формулам, должны выполняться без двух значений , равных 6.65 и 6.51 (подгруппы 4 и 20):
мм.
Вычисления линии среднего размаха должны быть выполнены без учёта подгруппы 18 со значением , равным 0.30:
мм.
Новые значения и используются для установления стандартных значений , и :
, , ,
где - фактор для оценки по , определяемый по таблице В. Стандартные или приведённые выше значения средних величин могут рассматриваться как наилучшая оценка применительно к имеющимся в наличии данным измерений. Если будет в наличии большее число данных, оценки могут получаться с известной долей надёжности (уверенности) при существующих стандартных величинах.
Используя стандартные значения, мы можем установить граничные значения по центральным линиям при допуске с помощью следующих зависимостей:
, ,
, ,
где , и - факторы, которые определяются с помощью таблицы В. Для подгруппы из 4-х измерений эти факторы равны:
=1.500,=0, =4.698,=2.059.
Следовательно, ординаты центральных линий и граничных значений равны:
=6.40 мм, =0.08 мм, мм.
Таким образом, пределы управления равны:
=6.40+ (1500) * (0.038) =6.46 мм,
=6.40- (1500) * (0.038) =6.34 мм,
= (4.698) * (0.038) =0.18 мм,
= (0) * (0.038) =0 мм.
Далее следует построить карты с полученными рабочими параметрами.
Чтобы сделать использование контрольных карт для управления производственным процессом эффективным, необходимо полученные значения наглядно представлять как операторам, так и супервизорам (т.е. проверяющим).
Табл. B. Факторы для вычисления центральных линий X-, S - и R - контрольных карт при 3-сигмовом распределении.
Прежде чем приступить к решающему шагу, остановимся на нескольких окончательных комментариях.
Во-первых, многие аналитики исключают этот шаг в процедуре, так как считают его излишним. Однако, путём исключения точек, выходящих за пределы управления по значительным причинам, центральная линия и пределы управления становятся более репрезентативными для населения.
Во-вторых, центральная линия для - карты часто основывается на спецификациях: требованиях заказчика, деталях контракта. В таком случае процедура используется только для получения и .
Наконец, если задаются, например, наиболее широко используемые параметры ( и ), центральные линии и границы управления рассчитываются наиболее просто:
; ; ,
по которым далее с помощью вышеприведённых формул находятся границы.
Достижение цели.
Когда контрольные карты впервые вводятся на рабочем центре, обычно это приводит к улучшению характеристик технологического процесса. Это первоначальное улучшение особенно заметно, когда процесс зависит от умелых действий оператора. Здесь основополагающим фактором, приводящим к повышению качества с применением контрольной карты, является психологический сигнал, предпринятый по отношению к оператору, с целью улучшения его исполнения. Абсолютное большинство рабочих хотят произвести качественную продукцию. Поэтому, когда руководитель проявляет интерес к качеству, оператор реагирует (отвечает) на это.
По окончании января центральная линия и границы были вновь рассчитаны по данным измерений в течение месяца. Это хорошая идея, в особенности тогда, когда карта, будучи инициализированной, используется для вычисления стандартных значений параметров периодически, чтобы увидеть, появляются ли какие-либо изменения в управляемом процессе. Эта переоценка может производиться для каждых 20-25 подгрупп, и результаты сравниваются с предыдущими значениями.
Далее производят расчёты по измерениям в феврале месяце.
Генерация идей с помощью многих различных кадров состоит в установлении наиболее существенного ингредиента для улучшения качества. Практическое использование контрольных карт показало, что корректировку положения центральной линии и границ целесообразно производить по подгруппам контролируемых деталей. Это означает, что при управляемом процессе корректировку можно производить, например, ежемесячно. При этом, с целью упрощения процедуры контроля, можно наносить лишь линии границ вариации параметров и положение центральной линии. Характерно то, что после нескольких месяцев работы (приблизительно в одинаковых условиях) процесс стабилизируется (границы смещаются незначительно). Следовательно, можно предположить, что возможности улучшения процесса обработки при существующей схеме "станок - приспособление - инструмент - деталь (СПИД)" практически исчерпаны. Поэтому для улучшения показателей технологического процесса необходимо изменять компоненты СПИД и использовать контрольные карты для оценки эффективности введённых изменений. Контрольная карта подтвердит, если сама идея хороша. Только одна идея должна проверяться на данном этапе времени; в противном случае результаты могут быть запутанными и даже противоположными ожидаемым улучшениям.
Полученные в июне результаты далее не подвержены улучшению. Это значит, что на данном оборудовании, без его замены и без перехода на новые технологии улучшений достигнуть не удастся, без модернизации оборудования.
Вот, прежде всего, в чём причина того, почему появились контрольные карты, при условии, что весь персонал использует карты как метод для улучшения качества.
Когда достигнута цель использования карты на первом этапе, можно приступать к раздельным оценкам различных предложений и проведению мониторинга. Результаты могут быть достигнуты в других направлениях по улучшению технологических характеристик.
Размещено на Allbest.ru
Подобные документы
Программное обеспечение по автоматизации работы автосервиса. Электронные информационные базы данных по диагностике и ремонту, геометрическим размерам автомобилей. Каталоги запчастей, справочники нормо-часов. Программы для ведения управленческого учета.
реферат [509,0 K], добавлен 23.03.2012ОАО "Ижсталь" - крупнейшее металлургическое предприятие Удмуртии, анализ его деятельности. Состав автоматизированных систем, имеющихся на предприятии. Программное и информационное обеспечение. Виды технологических процессов обработки информации.
курсовая работа [1,8 M], добавлен 11.12.2012Информационное обеспечение задачи автоматизации учета. Программное обеспечение задачи автоматизации учета. Расчет технико-экономической эффективности программного продукта по учету пластиковых карт. Расчет затрат на разработку программного модуля.
дипломная работа [2,1 M], добавлен 10.02.2018Сельскохозяйственное производство как объект компьютеризации. Программные средства для решения задач и перспективы компьютеризации. Сервисные программы и их назначение. Локальные компьютерные сети и их топология, программное обеспечение для сельхозработ.
контрольная работа [405,3 K], добавлен 15.02.2010Сущность понятия "программное обеспечение". Типы прикладных программ. Современные системы программирования для персональных компьютеров. Уровни программного обеспечения: базовый, системный, служебный. Классификация служебных программных средств.
реферат [20,2 K], добавлен 01.04.2010Прикладное программное обеспечение, его использование при проведении сложных математических вычислений. Менеджер загрузок. Офисные средства обработки информации. Система автоматизации проектных работ. Основы использования функций Excel, их аргументы.
контрольная работа [227,6 K], добавлен 01.03.2009Перевод десятичного числа в двоичную, восьмеричную и шестнадцатеричную системы счисления. Место автоматических систем управления (АСУ) в организации технического обслуживания. Информационное обеспечение управления и программное обеспечение АСУ.
контрольная работа [16,7 K], добавлен 09.10.2012Организационная структура и комплекс технических средств ИАЦ ТОО "Гравита груп"; основные задачи, информационное, математическое, программное и организационно-правовое обеспечение их решения. Правила установки прозрачного фильтрующего прокси-сервера.
отчет по практике [24,3 K], добавлен 09.05.2011Описание работы заместителя главы районной администрации, информационное, техническое и программное обеспечение его автоматизированного рабочего места. Особенности основных задач и функций специалиста. Общее и функциональное программное обеспечение.
реферат [41,2 K], добавлен 16.04.2014Информационные технологии в экономике. Основы автоматизации экономической деятельности предприятий. Компьютерные технологии моделирования управления. Защита информации в информационных системах. Программное обеспечение экономической деятельности.
курс лекций [1,8 M], добавлен 15.03.2010
