Методы статистической обработки данных

Из специальных программных  продуктов по статистическим методам  в управлении качеством: программы Attestator для анализа технологических процессов и оборудования, Regulator — для оперативного управления процессом, и другие. Эти программы ориентированы на статистическое управление процессом по отдельным независимым показателям качества, что чаще всего и встречается на практике. Однако нередки и другие ситуации, когда показатели качества процесса коррелированны, и необходимо использование специальных инструментов многомерного статистического анализа.

Для решения последней задачи может  быть использован программный комплекс Многомерного статистического Анализа и Контроля технологического процесса МАК. Статистическое управление процессом здесь производится с использованием контрольных карт Хотеллинга (обычной и с предупреждающей границей). Предусмотрена настройка этих инструментов в зависимости от особенностей конкретного технологического процесса. Для контроля изменения технологического рассеяния используются специальные многомерные карты стандартных отклонений. Комплекс может работать в двух режимах. В режиме анализа производится оценивание основных характеристик процесса и выбор оптимального набора средств управления для последующего использования во втором режиме — оперативного контроля.

Контрольная карта Хотеллинга и  другие статистические инструменты многомерного контроля базируются на многомерном нормальном распределении. Часто контролируемые характеристики качества процесса имеют распределение, существенно отличное от нормального. Для этой ситуации встроена специальная программа нормализации данных, основанная на использовании преобразования Джонсона. В этом случае контрольные карты строятся на преобразованных данных.

Для интерпретации результатов  контроля используется аппарат нечеткой логики: с его помощью анализируются различные неслучайные структуры(тренды, цикличности, резкие скачки и т.п.), которые могут иметь место на многомерных контрольных картах. Заключение о статистической управляемости технологического процесса дается с учетом его воспроизводимости и степени опасности таких структур.

2.4 Развитие  статистических методов

До тех пор пока ремесленник совмещал в себе функции и производителя, и контролера (до середины 19-го века), не было проблем с оценкой качества изготовленной продукции. Все изменилось с появлением разделения труда. Рабочие первых фабричных мануфактур, способные выполнять простые операции процесса, не могли отвечать за качество своего труда, и тем более за качество готовой продукции. Введение должности контролера привело к необходимости нормирования функций контроля и со временем потребовало разработки научного подхода к оценке качества продукции. Стремление к производству высококачественной продукции привело к гипертрофированному раздуванию на промышленных предприятиях контрольного аппарата.

Применение статистических методов  контроля качества труда произошло  еще позже – в первой четверти 20-го века. Именно внедрение статистических методов позволило значительно сократить трудоемкость операций контроля и значительно снизить численность инспекторов (контролеров).

Первое применение научных методов  статистического контроля было зафиксировано в 1924 году, когда В.Шухарт использовал для определения доли брака продукции контрольные карты.

В.Шухарт переключил внимание с допускового  подхода к управлению качеством  на подход, направленный на обеспечение  стабильности процессов и уменьшение их вариаций. Его идеи до настоящего времени сохраняют актуальность. Кроме того, Шухарт высказал идею непрерывного улучшения качества, предложив цикл непрерывного улучшения процессов, носящий сегодня название "Цикла Шухарта – Деминга".

В последние годы этот цикл получил дальнейшее развитие под воздействием Деминга и стал использоваться как инструмент командной работы по улучшению качества.

Одновременно с Шухартом, в той  же фирме в середине 20-х годов  инженером Г.Ф.Доджем была предложена теория приемочного контроля, получившая вскоре мировую известность. Основы этой теории были изложены в 1944 году в его совместной с Х.Г.Роллингом работе "Sampling Inspection Tables– Single and Double Sampling".

Большой вклад в систему обеспечения  качества контроля в середине 20-го века внесли американские ученые Д.Нойман, Э. Пирсон, Е.Фишер. Среди их разработок наибольшую известность получила теория проверки статистических гипотез. Можно отметить, что сегодня без знания теории ошибок первого и второго рода невозможна рациональная оценка выбранного метода статистического контроля.

Во время второй мировой войны  нехватка ресурсов заставила искать новые методы контроля с возможно малым числом проверяемых изделий, особенно при разрушающем контроле.

В 40-х годах 20-го столетия А.Вальд (США) разработал теорию последовательного анализа и статистическую теорию принятия решений. Применение теории последовательного анализа было настолько эффективно (расходы на контроль при прежней вероятности ошибок снижаются до 60% по сравнению с традиционными методами), что в США она была объявлена секретным документом и опубликована только после окончания войны.

Большое влияние на становление  статистических методов контроля, как  философии качества, оказал Эдвард Деминг (США). В начале 50-х годов Деминг проводил широкомасштабное обучение японских специалистов новым методам обеспечения качества, особое внимание при этом обращая на статистические методы управления качеством. Его деятельность была настолько успешной, что уже в 60-х годах американцам пришлось уступить японским фирмам значительную часть рынков сбыта, в том числе и в самих США.

 

Американское научное влияние  на совершенствование систем обеспечения  качества привело к созданию японской научной школы в области качества, среди представителей которых следует, прежде всего, отметить К.Исикаву и Г. Тагути, внесших большой вклад в развитие статистических методов в управлении качеством. Так Каору Исикава впервые в мировой практике предложил оригинальный графический метод анализа причинно-следственных связей, получивший название "диаграммы Исикава". Сегодня практически невозможно найти такую область деятельности по решению проблем качества, где бы ни применялась диаграмма Исикавы.

Генити Тагути − известный во второй половине 20-го века японский специалист в области статистики. Он развивает идеи математической статистики, относящиеся, в частности, к статистическим методам планирования эксперимента и контроля качества. Тагути впервые соединил математической зависимостью экономические затраты и качество, введя понятие функции потерь качества. Он первым показал, что потери качества имеют место и в поле допуска – они появляются с момента несовпадения номинального, заданного технической документацией, значения параметра и значения исследуемой случайной величины. Заслуга Тагути также в том, что он сумел найти сравнительно простые аргументы и приемы, которые сделали робастное планирование эксперимента в области обеспечения качества реальностью. Невнимание к методам Тагути − одна из причин серьезного отставания российских предприятий в области совершенствования качества процессов и продукции.

Внесли свой научный вклад в  развитие статистических методов и  советские ученые: В.И. Романовский, Е.Е.Слуцкий, Н.В.Смирнов, Ю.В.Линник и  др. Так, например, Смирнов заложил основы теории непараметрических рядов, а Слуцкий опубликовал несколько важных работ по статистике связанных стационарных рядов. Особенно интенсивно в СССР разрабатывались статистические методы исследования и контроля качества в массовом производстве, методы планирования эксперимента (Ю.П.Адлер и др.).

В 50-70-х годах прошлого столетия на ряде предприятий оборонного комплекса  СССР активно проводились (под влиянием японского опыта по повышению  качества) работы по внедрению систем управления качеством (в Саратове – БИП, в Горьком – КАНАРСПИ, в Ярославле – НОРМ, во Львове – КСУКП и др.), в которых статистические методы в области приемочного контроля и регулирования технологических процессов занимали важное место в предупреждении дефектов продукции.

В последние годы можно отметить работы российского ученого к области качества В.А.Лапидуса. Им опубликован ряд трудов по теории и практике управления качеством с учетом вариаций и неопределенности, в которых изложен "принцип распределения приоритетов", позволяющий оптимально выстроить отношения поставщика и потребителя с позиции обеспечения качества. Ему же принадлежит новый подход к управлению качеством, названный "гибким методом статистического управления", который математически опирается на теорию нечетких множеств.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Часть 2. Составление контрольной  карты

Контролируется содержание хрома в стальных отливках. Проводят замеры в четырех плавках. В соответствии с данными, приведенными в таблице, построить   контрольную карту Шухарта.

Номер подгруппы	X1	X2	X3	X4
1	0,81	0,79	0,62	0,73
2	0,74	0,74	0,84	0,69
3	0,67	0,76	0,68	0,92
4	0,85	0,66	0,71	0,74
5	0,73	0,71	0,85	0,80
6	0,85	0,66	0,70	0,82
7	0,63	0,73	0,64	0,67
8	0,63	0,66	0,82	0,91
9	0,66	0,68	0,74	0, 90
10	0,63	0,61	0,75	0,77
11	0,81	0,77	0,62	0,85
12	0,78	0,65	0,65	0,69
13	0,87	0,73	0,62	0,73
14	0,72	0,69	0,83	0,88
15	0,74	0,82	0,69	0,62

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4.Заключение

Используя статистические методы, можно своевременно выявлять проблемы, связанные с качеством: обнаружить нарушение процесса до того, как произошел выпуск дефектных  изделий.

В значительной мере статистические методы позволяют установить причины нарушений. Применение статистических методов в задачах управления качеством позволяет выявить проблемы и их причины.

Применение ЭВМ дает возможность обрабатывать исходную информацию, следить за параметрами  процесса, непрерывно экспериментировать, меняя переменные до тех пор, пока не установятся оптимальные режимы.

Первое восприятие статистических методов качества в виде выборки  имеет многовековую историю. Начиная  от ремесленников в 19 веке и заканчивая представителями японской научной школы в области качества, среди которых следует, прежде всего, отметить К.Исикаву и Г. Тагути, внесших большой вклад в развитие статистических методов в управлении качеством.

В данной курсовой работе было прослежено содержание хрома в стальных отливках. Замеры были произведены в четырех плавках. В соответствии с данными значениями произвели необходимые расчеты и  построили контрольную карту Шухарта. Полученные графики показывают, что содержание хрома в слитках не превышает верхних пределов.

 

 

5. Список литературы

1. http://window.edu.ru/library
2. http://referatwork.ru/refs/source/ref-123750.html
3. ГОСТ Р 50779-11-2000. Статистические методы.                 Статистическое управление качеством. Термины и определения. – М.: Издательство стандартов, 2001. – 34с
4. http://www.studmed.ru
5. Клячкин, В.Н. Статистические методы в управлении качеством: компьютерные технологии: учеб. пособие/В.Н. Клячкин. – М.: Финансы и статистика; ИНФРА – М, 2009.- 304 с.: ил.