Суть этих рекомендаций следующая.
1. Необходимо установить четкие требования к продукции. Для каждого вида продукции и этапа процесса определить существенные и несущественные для качества показатели и установить пределы их допустимых изменений. Цель каждого этапа процесса - чтобы допуск на существенный параметр качества не превышал ±6σ (где σ - среднее квадратичное отклонение измеряемого размера (параметра) в партии изделий). Для параметров, несущественных для качества, установить значения разбросов, характеризующиеся показателями Ср= 2 и Сpk= 1,5. Здесь Ср- индекс воспроизводимости и Срк - индекс настроенности (работоспособности, налаженности) процессов. Эти показатели точности технологических процессов в последние годы широко используются в отечественной и зарубежной технической литературе.
Для процесса, в котором качество изделия определяется одним показателем, индекс воспроизводимости определяется по формуле:
, (1)
где ВГД, НГД - верхняя и нижняя границы поля допуска; σ - cрeднее квадратичное отклонение показателя качества в технологическом процессе.
В этих условиях при =1 вероятность брака теоретически составляет 0,27%. В ГОСТ Р 50779.42-99 рекомендуется в качестве минимально приемлемого значения Ср=1,33( при этом брак составит 63 изделия на миллион – 63 ppm.) При Ср=1,67 брак составит 6 ppm, а при Ср= 2, когда поле допуска вдвое шире диапазона рассеяния технологического процесса, - 2 дефектных изделия на миллиард.
При одностороннем допуске вместо формулы (1) используют соответственно верхний или нижний границы воспроизводимости:
Сpu= , (2)
Сpe= , (3)
где x- средний уровень настройки процесса.
Индекс воспроизводимости предполагает точное центрирование процесса – совпадение х (значение контролируемого параметра) с целевым μ(середина поля допуска).
μ = .
Значения индекса работоспособности процесса(его называют также индексом настроенности или налаженности) не превышают значения индекса воспроизводимости:
Сpk= Сpu(1-К), (4)
где
К= (5)
Индекс работоспособности Сpk может быть записан в виде:
Сpk=min(Сpu, Сpe) (6)
2. Средства измерений должны быть пригодны к применению и надежны. Разброс в показаниях измерительного прибора должен быть меньше 20 % поля допуска измеряемого показателя продукции или меньше 17 % стандартного (среднеквадратичного) отклонения измеряемого параметра процесса. Ошибка измерения может составлять менее 5% поля допуска. Все рабочие места оснастить устройствами для подтверждения соответствия продукции установленным требованиям. Эффективность контроля должна быть оценена и составлять более 90 %. Это означает, что более 90 % общего числа проверенных деталей контролер должен правильно относить к годным или бракованным.
3. Описание процесса должно содержать информацию о взаимосвязях показателей процесса с характеристиками продукции. Для изучения этих взаимосвязей можно использовать методы планирования эксперимента или регрессионный анализ. Эта информация необходима для регулирования процесса, в том числе с помощью контрольных карт.
4. В плане выборочного контроля записывают, где и какие измерения процесса или продукции следует выполнять и как часто. Для определения этих данных необходимо изучить распределение результатов процесса, «скорость дрейфа» процесса. Последнюю задачу часто решают с помощью регрессионного анализа. Следует определить минимальный объем выборки для надежной оценки среднего значения и дисперсии процесса или продукции. Если процесс или продукция характеризуется многими показателями, следует с помощью корреляционного анализа выбрать такие показатели, которые наиболее тесно связаны с остальными, и в дальнейшем подвергать измерениям только эти основные показатели.
5. Используя данные плана выборочного контроля, выбирают соответствующий тип контрольной карты. Правильно выбранная карта позволит четко фиксировать выход процесса за установленные пределы. Если тип карты выбран неправильно, в системе управления будет слишком много карт или они не дадут достоверной информации о состоянии процесса. Необходимо определить условия, влияющие на поведение анализируемой характеристики, которое требует активного корректирующего или предупреждающего воздействия на процесс. Такими условиями являются как минимум выход характеристики за установленные границы, а также случаи, когда 6 измерений подряд показывают постоянный рост характеристики или ее снижение; либо когда 8 измерений подряд находятся выше или ниже центральной линии процесса. Обработку и анализ данных в этой системе желательно осуществлять автоматически с помощью компьютеров.
6. Для каждой контрольной карты разрабатывают план действия при выходе процесса из-под контроля (ПДПК). ПДПК должен содержать подробные инструкции для оператора по регулированию процесса, привязанные к конкретным отклонениям. Одни инструкции для неблагоприятных трендов характеристики, другие - для случаев выхода анализируемой характеристики за установленные пределы и т. д. Необходимо назначить ответственного за проведение регулировок и последующие действия, завести журнал управления процессом для записи всех проведенных регулировок и результатов наблюдений за процессом, обучить персонал и получить документированное подтверждение, что операторы, наладчики и мастера понимают ПДПК процесса и могут его эффективно применять.
7. Все процедуры по проведению процесса, метрологическому обеспечению контролю процесса необходимо документировать. Документация процесса должна содержать:
• план проведения процесса, описывающий этапы процесса, объекты, методы и средства измерений, режимы процесса, используемое оборудование и оснастку;
• инструкции по измерениям и регулировке процесса, регламентирующие частоту сбора данных, объем выборки, места измерения, план действий при выходе процесса из-под контроля, порядок ведения журнала управления процессом, формы контрольных карт для параметров процесса и/или продукции;
8. Программа подготовки персонала должна давать теоретические и практические знания, достаточные для создания и внедрения систем управления. Все инженеры, мастера и операторы должны пройти обучение статистическим методам управления процессами, в том числе с помощью контрольных карт. Операторы должны освоить управление конкретными процессами и пройти аттестацию.
9. Результаты исследований процесса на стадиях его освоения или модернизации, а также результаты измерения процесса и/или продукции при управлении процессом должны оформляться и храниться как база данных. Данные желательно оформлять в виде таблиц, пригодных для компьютерной обработки, в виде гистограмм, графиков, контрольных карт. Обработку данных следует производить с помощью сотрудников отдела информационных технологий. Заинтересованные пользователи должны иметь доступ к исходным и обобщенным данным.
10. Процесс должен периодически подвергаться аудиту, а по его результату должны приниматься корректирующие меры, если выявлены недостатки процесса. Объектами аудита должны быть:
• соблюдение технологических и контрольных процедур процесса;
• соответствие режимов процесса и качества продукции требуемым;
• соответствие системы измерений;
• своевременность и правильность внесения изменений в документацию,
• наличие ее в заданных пунктах процесса;
• соблюдение графиков обслуживания оборудования и оснастки, калибровки средств измерений, обучения и аттестации персонала;
• требования к производственной среде, порядку на рабочем месте, технике безопасности.
Для внедрения описанных рекомендаций необходимо оценить состояние процессов и управления ими и разработать план мероприятий по их совершенствованию.
К управлению процессами более высокого уровня, чем технологические (стратегическими процессами, бизнес-процессами, процессами менеджмента и т. п.), обязательно должно привлекаться высшее руководство организации.
Для отдельного процесса должны быть определены цели, критерии и методы, необходимые для обеспечения результативности как при его осуществлении, так и при управлении процессом. Определение показателей эффективности процессов представляет значительные трудности, но именно совокупность характеристик результативности выполнения процесса, управления им и характеристик эффективности процесса представляет собой показатель качества процесса.