1 Статистические методы контроля и управления технологическими процессами. - презентация

1 1 Статистические методы контроля и управления технологическими процессами

2 2 Для чего это нужно?

3 3 Внешние требования и внутренние потребности по применению SPC Внешниетребования Требования потребителя Требования стандартов Внутренние требования требования Снижение потерь Повышение произво- дительности Предупреж- дение проблем Решение проблем

4 4 Один из крупных потребителей СATERPILLAR к изделиям производства ОАО «ЧАЗ» выдвигает следующие требования: Срk (Ррk) > 1,33 (или 66 ррм)

5 5 Реализация на ОАО «ЧАЗ» методов SPC является требованием времени Начало реализации проекта – 2004г.

6 6 Структура внедрения проекта SPC Обычной практикой внедрения методов SPC является ведущая роль в процессе специалистов технических служб Обычной практикой внедрения методов SPC является ведущая роль в процессе специалистов технических служб. Минус – недостаточная вовлеченность производственного персонала

7 7 Организационная структура управления по внедрению проекта SPC Управляющий Совет Генеральный директор – председатель Совета Директор по качеству – зам. председателя Совета Члены Совета: - зам. генерального директора по производственно-техническим вопросам - зам. генерального директора по производственно-техническим вопросам - зам. генерального директора – главный инженер - зам. генерального директора – главный инженер - зам. генерального директора по продажам - зам. генерального директора по продажам - зам. генерального директора по персоналу - зам. генерального директора по персоналу - директор по экономике - директор по экономике - зам. главного инженера, гл. специалисты, руководители структурных подразделений (по приглашению) - зам. главного инженера, гл. специалисты, руководители структурных подразделений (по приглашению) Секретарь – начальник ОРСМиСК

8 8 Организационная структура управления по внедрению проекта SPC Координационный Совет производственного подразделения Начальник цеха – председатель Совета Члены Совета: - зам. гл. специалистов - зам. гл. специалистов - начальник ОТК (зам. начальника ОТК) - начальник ОТК (зам. начальника ОТК) - начальник бюро (ОГТ, ОГМет ЛП, УГК) - начальник бюро (ОГТ, ОГМет ЛП, УГК) - начальник БТК - начальник БТК - руководители и специалисты других подразделений - руководители и специалисты других подразделений (по приглашению) (по приглашению) Секретарь – специалист ОРСМиСК

9 9 Рабочая группа Ответственный за SPC – зам. начальника цеха Члены рабочей группы: - начальник участка - начальник участка - контрольный мастер, контролеры БТК - контрольный мастер, контролеры БТК - технолог - технолог - механик - механик - энергетик - энергетик - конструктор - конструктор - наладчики (термисты, пирометристы и др.) - наладчики (термисты, пирометристы и др.) - специалисты НИО - специалисты НИО - инженер, контролер ОГМиС - инженер, контролер ОГМиС - советники - специалисты ОРСМиСК - советники - специалисты ОРСМиСК Организационная структура управления по внедрению проекта SPC

10 10 Этапы проекта ЭтапМероприятие 1 Обучение и тренинг персонала 2 Определение перечня изделий и ключевых характеристик 3 Анализ видов несоответствий, стабильность процесса, определение особых причин 4 Корректирующие действия 5 Повторный анализ 6 Документирование процесса 7 Внедрение SPC-методов как постоянного процесса

11 11 Распространение проекта 49 изделий 73 характеристики 113 изделий 153 характеристики 257 изделий 50% от всей номенклатуры выпускаемых изделий 2004 г 2005 г 2006 г 2007 г 55 проектных групп (~ 2000 чел)

12 12 Ресурсы для внедрения проекта Ежегодный бюджет Высшее руководство Персонал Программное обеспечение Управляющий Совет Моти- вация Обуче- ние Приобре- тение СИ ПП «Statistica 6.1» ОРСМиСК КС подразделений Рабочие места

13 13 Области применения Механо- сборочное производство Виды деятельности Литейное производ- ство Кузнечное производ- ство Терми- ческое производ- ство Входной контроль закупа- емой продукции Процессы СМК Управле- ние персона- лом SPC-анализ MSA Cтатистическое регулирование СПК Многофакторный анализ (нейронные связи) СПК Статисти- ческий анализ результа- тивности процессов СМК Прогноз- ный много- фактор- ный анализ

14 14 Введение Особенностью внедрения и применения статистических методов управления процессами в механосборочном производстве является то, что непосредственно сам рабочий управляет, контролирует, обеспечивает стабильность процесса выпуска качественной продукции, что приводит к повышению степени персональной ответственности за качество конкретной производимой продукции, снижению потерь и трудоемкости технологических операций В металлургическом производстве необходимо применение дорогостоящего оборудования для производства продукции надлежащего качества, а также существует множество факторов, влияющих на показатели качества изготавливаемой продукции, взаимосвязь которых трудно уловить. Особенностью внедрения и применения статистических методов управления процессами в металлургическом производстве является определение прогнозных значений показателей качества продукции и расчет нормативных характеристик ТП с применением современных программных продуктов

15 15 Особенности внедрения статистического управления процессами в механосборочном производстве

16 16 Задачи Достижение установленных количественных показа- телей стабильности (воспроизводимости) ТП Достижение установленных количественных показа- телей стабильности (воспроизводимости) ТП Стабилизация ТП через выявление и устранение си- стематических (особых) причин, действующих на процесс Стабилизация ТП через выявление и устранение си- стематических (особых) причин, действующих на процесс Управление (регулирование) ТП в условиях случай- ных (обычных) причин Управление (регулирование) ТП в условиях случай- ных (обычных) причин

17 17 Особенность Выпуск качественной продукции РЕЗУЛЬТАТ: 1 Повышение степени персональной ответственности 2 Снижение потерь от НП 3 Снижение трудоемкости контрольной операции Управляет Обеспечивает Контролирует Рабочий

18 18 План внедрения ЭтапМероприятие 1 Планирование SPC 2 Обучение персонала 3 Проведение MSA 4 Анализ стабильности ТП 5 Статистическое регулирование ТП 6 Инспекционный контроль 7 Документирование процесса SPC

19 19 Планирование SPC Определение ключевых, неключевых характеристик продукции и ТП Определение ключевых, неключевых характеристик продукции и ТП Разработка годового и ежемесячного графика анализа и внедрения SPC в подразделении Разработка годового и ежемесячного графика анализа и внедрения SPC в подразделении

20 20 Проведение MSA Основное назначение проведения MSA состоит в экспериментальном подтверждении того, что все измерения, присутствующие в процессе изготовления продукции, проводятся с надлежащей точностью

21 21 Результаты измерений Изделие: Звено 9W3137/38 Параметр:Ø36,32+0,05

22 22

23 23

24 24

25 25

26 26 Анализ стабильности ТП Суть SPC заключается в стабилизации, т.е. в приведении в управляемое состояние хода ТП на основе регулярно получаемых выборочных данных о характеристиках процесса на определенном промежутке времени

27 27 1 Определение обычных и особых причин, влияющих на ТП Изделие: звено ТЖ Контролируемая характеристика: Ø70 +0,12 Объем партии (N)=150 Статистически неуправляемое состояние ТП Индексы пригодности Рр=1,66 – при настройке процесса на центр поля допуска Ррк=1,4 – если настройка процесса будет оставаться без изменения

28 28 Статистическое регулирование ТП Статистическое регулирование заключается в корректировке хода процесса по его текущим значениям, чтобы предотвратить его выход из-под контроля с применением регулировочной карты непосредственно оператором на рабочем месте

29 29 При переходе к регулированию ТП должно быть известно Стабильность ТП ( =const ) Факторы, влияющие на настройку 1/10 поля допуска Параметр (режим), регулирующий размер

30 30 Четыре диапазонные характеристики Верхняя и нижняя границы регулирования: Верхняя и нижняя границы регулирования: Целевое значение настройки оборудования (инструмента) (Со) Целевое значение настройки оборудования (инструмента) (Со) Периодичность выборки Периодичность выборки Для построения регулировочной карты определяется:

31 31 ВНИМАНИЕ! Способ применим, когда процесс стабилизирован и известны все обычные причины

32 32 Действия рабочего при регулировании ТП Нанесение результатов измерений на регулировочную карту Отбор деталей Измерение контролируемой характеристики Регулирование оборудования (инструмента) на целевое значение, если измеренное значение: на границах регулирования на границах регулирования за пределами границ регулирования за пределами границ регулирования

33 33 ОАО «ЧАЗ» ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ОПЕРАЦИЯ: расточкаПараметр Ø70СИ – нутромер Обозначение Звено ТЖ Допуск +0,12; 0Цена деления - 0,002 Время отбора Границы регулирования 70,120 70,114 78,106 70,096 70,088 70,080 70,072 70,064 70,056 70,048 70,040 70,032 70,024 70,016 70,008 70,000 Тв=70,120 UCL=70,102 Cо=70,06 LCL=70,018 Тн=70,0 Настройка на Со Пример регулировочной карты Ср=3,029 Срк=2,998 Настройка на Со

34 34 Предлагаемая система позволяет контролировать каждый 1 час по 3 детали при выполнении технологической операции, что приводит к снижению трудоемкости контрольной операции т.к. по ТП контроль составляет 25 деталей Предлагаемая система позволяет контролировать каждый 1 час по 3 детали при выполнении технологической операции, что приводит к снижению трудоемкости контрольной операции, т.к. по ТП контроль составляет 25 деталей каждый час

35 35 Инструкция по статистическому регулированию ТП 1Постоянно 1.1 Перед началом работы проверить исправность оборудования 1.2 Провести настройку оборудования в соответствии с требованиями технологического процесса 1.3 Установить средство измерения (нутромер с ц.д. 0,002) на нулевое значение по кольцу установоч- ному Выполняемое действиеПримечание 2 В начале работы 2.1 Настроить оборудование на целевое значение Ø70,06 2.2Выполнить технологическую операцию 2.3 Произвести измерение 3 деталей размера Ø70 +0,12 нутромером: а) измеренное значение меньше Ø70,018 б) измеренное значение больше Ø70, Выполнить технологическую операцию Произвести регулирование оборудования на целевой значение Ø 70,06 3 В течение смены Производить измерение данной характеристики через 1 час по 3 детали выполнения технологической операции 3.1Если измеренное значение больше размера Ø70,102 или меньше размера Ø 70,018 произвести подстройку инструмента на размер Ø 70,06 3.2Выполнить технологическую операцию В случае систематического получения измеренного значения больше размера Ø 70,102 или меньше размера Ø 70,018 сооб- щить мастеру МЦ-5Инструкция по регулированию технологического процесса УчастокОперацияГод изданияИзм.ЛистЛистов Звено ТЖ (расточная)

36 36 Инспекционный контроль Проводится для контроля за правильностью проведения статистического регулирования и текущего анализа стабильности ТП Сутью инспекционного контроля является ежедневная или пе- риодическая оценка параметров ТП (и ) на 5-10 деталях с при- менением калькуляторов специалистами ОСМ, технологами не- посредственно при выполнении технологической операции, оп- ределяющей ключевую характеристику

37 37 Документирование процесса SPC По результатам внедрения необходимы следующие управляющие документы: Инструкция «Статистическое управление процессами в механосборочном производстве» Инструкция «Статистическое управление процессами в механосборочном производстве» Инструкция по статистическому регулиро- ванию процессами Инструкция по статистическому регулиро- ванию процессами Паспорт стабильности Паспорт стабильности

38 38 Обеспечение качества продукции при статистическом приемочном контроле на ОАО «ЧАЗ»

39 39 При применении СПК определяется оптимальная выборка как для рабочего, так и для контролера, исходя из изученных свойств ТП Создание инструментария для обоснованной передачи контрольной функции от контролера к рабочему, т.е. для внедрения самоконтроля, а контролером производится только инспекционный контроль т.е. для внедрения самоконтроля, а контролером производится только инспекционный контроль

40 40 Определение объема выборки Объем выборки Сигма Основано на смещении центра настройки оборудования/инструмента (Но) на определенную величину (Н1). При существовании двух распределений случайной величины (распределение с настройкой на Но и распределение с настройкой на Н1) Область перекрытия этих распределений и является объемом выборки

41 41 СИСДК Но Среднее значение в выборкеЦентр поля допуска Н1Н1 Н 1 Но+ К Н 1 =Но+ К К где К – коэффициент, рассчитываемый в каждом случае индивидуально Н 1 =Тв – Z Н 1 =Тв – Z Z где Z – количество сигм помещающихся в поле допуска Сигма Определяется исходя из SPC-анализа из построен- ных КК Шухарта Определяется исходя из фактического уровня дефектности * * Гипотеза Но (нулевая гипотеза) – Гипотеза Но (нулевая гипотеза) – это предположение, что контролируемый параметр удовлетворяет условиям ТП Гипотеза Н 1 (альтернативная гипотеза) Гипотеза Н 1 (альтернативная гипотеза) – это предположение, что контролируемый параметр отклоняется от технических условий больше, чем на определенную величину

42 42 Этапы внедрения СПК при применении СИ 1 Анализ ТП - проведение анализа измерительной системы (MSA) - анализ стабильности ТП (SPC) - анализ на подчинение закону нормального распределения - оценка сигмы (величины вариации) процесса 2 Определение уровня контроля (объема выборки) - для рабочего (статистическое регулирование ТП) - для контролера 3 Передача контрольной функции

43 43 заключаются в корректировке хода процесса по его текущим значениям, чтобы предотвратить его выход из-под контроля непосредственно оператором на рабочем месте Действия рабочего Отбор деталей Измерение контролируемой характеристики Регулирование оборудования (инструмента) на целевое значение, если измеренное значение: на границах регулирования на границах регулирования за пределами границ регулирования за пределами границ регулирования

44 44 Действия контролера при СПК Произвести отбор деталей произ- вольным образом из партии Произвести контроль характеристики на отобранных деталях Если измеренное значение хотя бы одного изделия будет за пределами поля допуска, то партию изделий следует приз- нать не соответствующей и остановить приемку партии до принятия решений

45 45 При обработке исходных данных с помощью ПП «STATISTICA» строим план контроля Достаточно измерить 9 деталей, чтобы почувствовать смещение процесса на 11 мк

46 46 Этапы внедрения СПК при применении СДК 1 Определение сигмы исходя из фактического уровня дефектности за определенный период уровня дефектности за определенный период 2 Определение уровня контроля (объема выборки) - для рабочего - для контролера 3 Передача контрольной функции

47 47 Действия рабочего Произвести отбор деталей до и после наладки станка Произвести контроль характеристики на отобранных деталях Количество деталей отобранных рабочим до наладки и после наладки станка в сумме должно соответствовать установленному проценту контроля Если хотя бы одно изделие будет за пределами поля допуска, рабочему необходимо провести настройку оборудования/ смену инструмента/приспособления

48 48 Заключение Предлагаемый принцип применим ко всем технологическим операциям механосборочного, кузнечно-прессового, термического производств и позволяет: 1 Оптимизировать трудоемкость контрольной операции

49 49 2 Оптимизировать численность персонала 3 Установить уровень контроля и критерии принятия решения о годности партии, основываясь на фактических статистических данных конкретного ТП

50 50 4 Создать информационную базу данных по планам контроля на основной номенклатуре изделий 5 Повысить удовлетворенность потребителя путем улучшения качества продукции 6 Снизить затраты (потери) на этапах жизненного цикла