Современные методы и инструменты управления качеством

Все новые значения ПЧР  следует рассмотреть, и, если необходимо дальнейшее их снижение, повторить предыдущие действия.

Ответственный за разработку конструкции и/или производственного  процесса инженер должен подтвердить, что все предложения членов команды по доработке были рассмотрены.

В конце работы FMEA-команды  должен быть составлен и подписан протокол, в котором отражают основные результаты работы команды, включающие как минимум:

• состав FMEA-команды;

• описание технического объекта и его функций;

• перечень дефектов и/или причин для первоначально предложенного варианта конструкции и/или производственного процесса;

• экспертные баллы S, О, D и ПЧР для каждого дефекта и причины первоначально предложенного варианта конструкции и/или технологического процесса;

• предложенные в ходе работы FMEA- команды корректирующие действия по доработке первоначально предложенного варианта конструкции и/или производственного процесса;

• экспертные баллы S, О, D и ПЧР для каждого дефекта и причины доработанного варианта конструкции и/или производственного процесса.

Рекомендуемая форма  протокола приведена в приложении А ГОСТ Р 51814.2-2001 [4].

При необходимости к  протоколу работы FMEA-команды прилагают  соответствующие чертежи, таблицы, результаты расчета и т. д.

 

3. Экспертные методы решения  проблем качества

 

3.1. Понятие об экспертных методах.  Области их применения

 

Экспертными называются методы, основанные на использовании суждений экспертов. Эти методы применяются при отсутствии количественной оценки изучаемого объекта. Это может быть вызвано недостаточной изученностью объекта либо трудностями (невозможностью) получения такой оценки. Первая ситуация характерна для новых или сложных объектов, например новых областей науки и техники, сложных технических или комбинированных систем (человек — машина и др.). Вторая ситуация характерна при анализе реакций потребителей или производителей, проблем менеджмента и др.

Экспертные методы используются при решении проблем качества на всех этапах жизненного цикла продукции. Особенно часто их применяют при  прогнозировании потребностей, технического уровня и качества продукции, проектировании и производстве продукции, оценке эффективности СМК и организации в целом, удовлетворенности потребителей, качества продукции (особенно показателей, не поддающихся количественному измерению — эргономических, эстетических, показателей безопасности и др.), разработке мероприятий по совершенствованию продукции, процессов, СМК и организации.

При решении различных  задач используются одни и те же экспертные методы и способы оценки их результатов. Рассмотрим основные особенности  их применения.

 

3.2. Методы экспертных оценок

 

Применяются две формы  экспертных оценок: индивидуальная и  коллективная.

Индивидуальные экспертные методы основаны на использовании мнений экспертов-специалистов независимо друг от друга. Наиболее распространены два метода такой оценки: интервью и аналитические экспертные оценки [1]. Основными преимуществами рассматриваемых методов являются возможность максимального использования индивидуальных особенностей эксперта и незначительность психологического давления, оказываемого на отдельного работника. Однако эти методы мало пригодны для решения сложных комплексных задач из-за ограниченности знаний одного специалиста-эксперта.

Коллективные экспертные методы основываются на принципе выявления  коллективного мнения экспертов  по изучаемому вопросу. Наиболее распространенными коллективными методами экспертной оценки являются метод «мозговой атаки» (метод коллективной генерации идей) и метод Дельфи.

Применяются также методы эвристического прогнозирования (МЭП), программного прогнозирования, морфологического анализа, построения прогнозных сценариев, прогнозных графов и «дерева целей», матричный метод [5, 6, 7, 8].

Основной особенностью метода «мозговой атаки» («мозгового штурма») является запрет на критику  выдвигаемых идей в процессе их коллективного  обсуждения. Установлено, что процесс выдвижения новых идей не является независимым от процесса их оценки. Более того, чем меньше эти процессы взаимосвязаны, тем более успешно происходит генерация идей. Хотя при этом могут появляться как правильные, так и ложные идеи. Исследования эффективности «мозговых атак», проведенных в университете Буффало (США), показали, что групповое мышление производит на 70 % больше ценных новых идей, чем сумма индивидуальных предложений [52]. Имеет место цепная реакция идей, когда каждая идея, высказанная одним участником, вызывает новые идеи у других участников обсуждения. Таким образом, метод «мозговой атаки» активизирует творческий потенциал коллектива специалистов. Этому способствует также непринужденная обстановка при обсуждении, состав группы (в нее входят люди творческие, способные генерировать новые идеи), четкость формулировки цели и имеющихся трудностей ее достижения. На каждом заседании продолжительностью 1–1,5 часа перед участниками (10–15 человек) целесообразно ставить достаточно узкую задачу, разбивая сложную проблему на составные части. Недостатком метода может быть то, что некоторые эксперты в процессе открытого обсуждения могут идти на компромисс.

Этого недостатка в значительной степени лишен метод Дельфи.

Метод Дельфи был разработан в 1962–1964 годах специалистами фирмы RAND Corporation (США) О. Хеммером и Т. Гордоном. Особенностью метода является то, что эксперты излагают свое мнение не в открытом обсуждении, а анонимно, заполняя анкеты. Затем каждому эксперту сообщаются обобщенные результаты анкетирования, и предлагается уточнить свое мнение и обосновать оценки, отличные от мнения большинства. Эта процедура повторяется 3–4 раза. В результате происходит сужение диапазона оценок. Каждый эксперт получает возможность более обоснованно, с учетом большего числа факторов и в определенной степени не подпадая под влияние авторитетов, произвести оценку изучаемого объекта. Недостатком этого метода является отсутствие учета влияния на экспертов составителей анкет.

Формирование экспертной группы — наиболее ответственный момент в организации экспертизы. Поиск специалистов по данному вопросу может производиться по публикациям или путем опроса известных специалистов.

После бесед со специалистами, получения их согласия на участие  в работе команды следует выполнить количественную оценку качества экспертов.

Методы такой оценки подразделяют на группы: эвристические (оценка эксперта производится им самим или другими экспертами); статистические (по данным обработки суждений проверяемых экспертов); тестовые (по результатам испытаний психофизиологических особенностей эксперта); документальные (по анкетным данным эксперта, учитывающим количество публикаций и изобретений, участие в конференциях, занимаемую должность, ученые степень и звание и т. п.); комбинированные (с помощью любой совокупности указанных методов).

Организация работы экспертов  может быть программированной (ответы на вопросы анкет) или непрограммированной (свободное изложение по заданной теме), осуществляться в устной (интервью) либо в письменной форме. Вопросы экспертных анкет могут быть открытыми (без вариантов ответов) и закрытыми (с вариантами ответов), прямыми и косвенными. Косвенные вопросы используют в тех случаях, когда требуется замаскировать цель экспертизы для увеличения ее объективности.

 

3.3. Обработка результатов экспертизы

 

Методика обработки  результатов экспертизы зависит  от их характера и метода экспертизы [6, 7]. При статистической обработке  количественных данных, содержащихся в анкетах или отчетах экспертов, определяются статистические характеристики экспертных оценок, их доверительные границы, степень согласованности мнений экспертов.

Среднее значение прогнозируемой величины определяется по формуле:

где Вi — значение прогнозируемой величины, данное i-м экспертом; n —  число экспертов в группе.

Затем определяются дисперсия  прогнозируемой величины:

и приближенное значение доверительного интервала:

где t — параметр, определяемый по таблицам Стьюдента для заданного уровня значимости p и числа степеней свободы k = n – l [55].

Предельные значения прогнозируемой величины определяются по формуле:

где Вв, Вн — соответственно верхняя и нижняя границы значения В.

Коэффициент вариации оценок, данных экспертами, определяется

из зависимости:

где σ — среднеквадратическое отклонение значений Bi от .

Известно, что уменьшение V характеризует повышение точности прогноза.

Часто эксперт не делает численной оценки прогнозируемой величины, а лишь располагает объекты прогноза (факторы, влияющие на качество продукции или процесса, технологические методы, направления научных исследований и др.) в порядке убывания их важности или перспективности. Если имеется n объектов оценки одного вида, то эксперт в этом случае должен установить ранг pi для каждого объекта от 1 до n. При этом высший ранг соответствует 1, низший — n. Если эксперт считает одинаково важными несколько объектов, то каждый из них получает одинаковый ранг, равный их среднеарифметическому значению.

Иногда эксперт дает две предельные оценки рассматриваемого фактора — max и min, оптимистическую и пессимистическую. Это может быть при прогнозе сроков различных событий, оценке допустимых значений каких-то параметров продукции или процесса и т. д.

Статистическая обработка  экспертных оценок в этом случае начинается с определения математического ожидания оценок i-го эксперта:

 

где ai, bi — оптимистическая  и пессимистическая оценки i-го эксперта.

Затем определяют дисперсию  этих оценок:

 

Математическое ожидание оценок всей группы экспертов:

где N — количество экспертов, участвовавших в опросе.

Дисперсия оценок группы экспертов:

 

 

Для обработки оценок экспертов типа присоединения к  одной из альтернатив строится гистограмма частот появления различных оценок. По оси абсцисс откладывают число интервалов, равное количеству рассматриваемых альтернатив, по оси ординат — количество экспертов, высказавшихся за данную альтернативу.

После этого в случае рассмотрения достаточного числа (более 5) альтернатив проверяется гипотеза о нормальности распределения частот, что позволяет выбрать наиболее перспективную альтернативу, соответствующую вершине кривой распределения. Если кривую распределения построить не удается, в качестве перспективной принимается обычно альтернатива, выбранная большим числом экспертов.

 

3.4. Анализ экспертных оценок

 

Объектом данного анализа могут быть оценки отдельных экспертов или групп экспертов. Цель анализа — оценка достоверности суждений экспертов. Если подтверждается близость мнений экспертов, их достоверность возрастает. При отсутствии такой близости, взаимосвязи необходимо выяснить ее причины и постараться их устранить. Для этого, возможно, потребуется предоставить экспертам дополнительную информацию, расширить или изменить их состав, провести повторные экспертизы.

Коэффициент корреляции рангов и конкордации используются для выявления связей между мнениями группы экспертов.

При регулярной оценке двумя  экспертами продукции из группы в n изделий им приписывается значение со знаком «+», когда ранг изделия у первого эксперта выше, чем у второго, и «–», когда нет. Если общую сумму всех разностей оценок обозначить через S, то

 

называется коэффициентом корреляции рангов Кендалла, который равен t = 1 при совпадении всех рангов у двух экспертов и t= –1 — при их противоположности.

Если учитывать только отрицательные оценки, а их сумму обозначить Q, то коэффициент корреляции рангов рассчитывается по формуле:

 

Для определения близости мнений двух экспертов широко применяется  оценка, использующая d — разность рангов:

называемая коэффициентом корреляции рангов Спирмена.

Кроме того, используя R, можно определить наличие или отсутствие корреляции.  Так, при n ≥ 10,

 

Оценка приближенно  следует t-распределению с (n – 2) числом степеней свободы.

Пусть требуется рассмотреть 10 изделий, которым присвоены порядковые номера, и двум экспертам A и B поручено проранжировать их по убыванию качества  (табл. 3.1) [1].

Таблица 3.1

Ранжировки экспертов

 

Переписываем таблицу  так, чтобы данные ранжировки эксперта A были упорядочены по возрастанию (табл. 3.2)

Таблица 3.2

 Инверсии в ранжировках