Диаграмма Исикавы представляет собой графическое упорядочивание факторов, влияющих на объект анализа. Причинно-следственную диаграмму используют для выявления и систематизации причин, влияющих на определенный результат процесса или вызывающих какую-либо проблему при его реализации. Построение причинно-следственной диаграммы обычно выполняют на первой стадии анализа процесса, после этого определяют степень влияния этих причин (диаграмма Парето, корреляционный, дисперсионный анализ), характер влияния (контрольный листок, диаграмма разброса, гистограмма, регрессионный анализ, графики и др.), намечают мероприятия по устранению или уменьшению влияния причин несоответствий.

Объектом исследования может быть проблема (например, «потребители не удовлетворены») или искомый результат (например, «полное удовлетворение потребителей»). Причем последний вариант бывает предпочтительней, так как часто позволяет найти более короткие пути к цели.

Причинно-следственная диаграмма может быть построена как индивидуально, так и коллективно - в результате обсуждения. Чаще всего причинно-следственная диаграмма строится для отдельной проблемы (рисунок 3). Если выявлено много факторов, причинно-следственная диаграмма может быть детализирована для отдельных (главных) факторов (причин).

Рис. 3 – Причинно-следственная диаграмма

Порядок построения причинно-следственной диаграммы:

1. Создается команда, уточняется формулировка проблемы. На большом листе справа посередине располагают название проблемы и рисуют стремящуюся к ней стрелку.

Команда генерирует идеи о главных причинах проблемы, и их наносят на причинно-следственную диаграмму. Здесь можно использовать принципы 5М (для производства), 5Р (для сферы услуг).

Если исследуемый объект относится к сфере производства, то в качестве первостепенных причин используются следующие:

Персонал;

Материалы;

Технология;

Оборудование;

Измерения.

Если он относится к сфере оказания услуг, то берется:

· персонал;

· процедура оказания услуги;

· потребитель;

· снабжение;

Если речь идет о специфической проблеме, специалисты совместно с производственным персоналом должны выявить главные причины появления данной проблемы.

2. Команда генерирует идеи о причинах первого уровня (непосредственно влияют на главную причину), второго уровня (непосредственно влияют на причину первого уровня) и т. д. для каждой главной причины.

Диаграмма Парето

Диаграмма Парето - это столбчатая диаграмма, на которой столбцы упорядочены по нисходящей линии. На такой диаграмме столбцы представляют собой виды дефектов, их локализацию, ошибки либо другие факторы, представляющие интерес. Высота столбцов показывает частоту возникновения дефектов, их процентное соотношение, стоимость, время либо другую количественную меру (рисунок 4).

Диаграмма Парето является графическим отображением правила Парето. В менеджменте качества применение этого правила показывает, что значительное число несоответствий и дефектов возникает из-за ограниченного числа причин.

Рис 4. Структура диаграммы Парето

Различают два вида диаграмм Парето:

· по результатам деятельности - предназначена для выявления главной проблемы нежелательных результатов деятельности;

· по причинам - используется для выявления главной причины проблем, возникающих в ходе производства.

Порядок построения диаграммы Парето:

1) Определение проблемы, которую необходимо решить (например, дефектные изделия, стоимость потерь от брака и т.п.) и выбор временного интервала для изучения проблемы;

2) Выбор типа данных (фактор) для анализа, который наиболее полно сможет охарактеризовать проблему (например, дефекты, их локализация, объем потерь, затраты и пр.). В качестве типа данных выбраны дефекты, а подтипом будут являться виды дефектов – деформация, боковой изгиб, трещины и пр.

3) Определение единицы измерений, соответствующей типу данных (например, сумма потерь за месяц, процент затрат и т.п.);

4) Сбор статистических данных и выполнение их систематизации. Систематизацию статистических данных лучше представить в виде таблицы;

5) Подсчёт и упорядочивание данных по убыванию;

6) Назначение веса для каждого из подтипов данных. Установление весов может оказать существенное влияние на результат, который покажет диаграмма Парето. Веса перемножаются на подсчитанные значения по каждому из подтипов данных, что приводит к изменению соотношения их значимости;

7) Построение столбчатой диаграммы, на которой отмечаются подтипы данных и их величина. В прямоугольной системе координат по горизонтали откладываются равные отрезки, соответствующие подтипам данных, а по вертикали отмечается величина этих данных в порядке по убыванию;

8) Расчёт и отображение на диаграмме линии суммарных значений (кумулятивная сумма). В данном случае это линия суммарных процентных затрат;

9) Анализ полученных результатов для разработки необходимых действий для решения проблемы.

Анализ представленной диаграммы Парето (рисунок 5) показывает, что фактор «коробление» оказывается самым весомым и является причиной появления потерь, составляющих примерно 43 % от их общей суммы. Естественно, анализ этого фактора и выяснение причин появления этого дефекта будут наиболее эффективными для решения проблемы. На графике видно, что три вида брака составляют около 75 % всей суммы потерь. Результаты анализа этой группы дефектов должны дать максимальный эффект в улучшении качества изделий.

Рис. 5 – Диаграмма Парето для анализа брака цилиндро-поршневой группы

Диаграмма Парето оказывается наиболее эффективной, если число факторов, размещаемых по оси абсцисс, составляет 7-10.

Когда фактор «Прочие» оказывается слишком большим по сравнению с другими факторами, следует повторить анализ или выделить из «Прочих» несколько факторов.

Анализ диаграмм Парето, построенных для различных типов однородной продукции выпускающим предприятием, позволяет сравнить степень совершенства различных типов продукции, а для одного типа продукции в различные промежутки времени, позволяет оценить эффективность работы предприятия по совершенствованию этой продукции.

Диаграмма Парето используется в следующий областях хозяйственной деятельности:

Финансово-экономическая (анализ прибыли предприятия по видам продукции, анализ себестоимости по статьям затрат, анализ затрат на контроль качества по факторам контроля и т. д.);

Производственная (пооперационный анализ качества продукции, анализ числа отказов по видам оборудования, анализ числа дефектов продукции по дням недели и т. д.);

Сбытовая (анализ выручки по видам продукции, анализ поступивших рекламаций по их содержанию, анализ числа возвратов по видам продукции и т.п.);

Снабженческая (анализ потерь от избыточных запасов по видам сырья и материалов, анализ срыва поставок по поставщикам и т. д.);

Делопроизводственная (анализ числа ошибок в документации по видам документов, анализ срыва сроков оформления документов и т.д.).

К числу наиболее характерных проблем в работе предприятия, для решения которых привлекают диаграмму Парето, относятся брак на различных операциях и в готовой продукции, простои оборудования из-за поломок или плохой организации производства, большие запасы готовой продукции на складе предприятия, поступление рекламаций, отказ постоянных партнеров (покупателей) от сотрудничества, низкое качество.

Диаграмма рассеивания

Данный вид диаграммы применяется, когда требуется представить, что происходит с одной из переменных величин, если другая переменная изменяется, и проверить предположение о их взаимосвязи.

Эти две переменные могут относиться к:

· характеристике качества и влияющему на нее фактору;

· двум различным характеристикам качества;

· двум факторам, влияющим на одну характеристику качества.

Диаграмма рассеяния используется для изучения возможной связи между двумя переменными величинами и демонстрации наличия или отсутствия корреляции между двумя переменными. Исходя из диаграммы рассеяния нельзя утверждать, что одна переменная служит причиной для другой, однако диаграмма проясняет, существует ли связь между ними и какова сила этой связи.

Диаграмма рассеяния строится в таком порядке: по горизонтальной оси откладываются измерения величин одной переменной, а по вертикальной оси - другой переменной. Если предполагается, что один из параметров зависит от другого, то обычно значения независимого параметра откладывается по горизонтальной оси, а значения зависимого - по вертикальной.

Вид типичной диаграммы рассеяния представлен на рис. 6.

Рис. 6 Диаграмма рассеяния, где:

а) Переменная 1- применение прибора; б) Переменная 2 – количество брака

Использование диаграммы разброса в процессе контроля качества не ограничивается только выявлением вида и тесноты связи между парами переменных.

Если точки выстраиваются по линии сверху вниз, то говорят об отрицательной или обратной взаимосвязи, если снизу вверх (рисунок 6, а) – то о положительной или прямой. Если же на глаз невозможно определить связь (рисунок 6, б), то зависимость между двумя переменными, скорее всего, отсутствует или значительна мала. Возможно также наличие на графике точек, стоящих в стороне от основного массива данных. Это может быть вызвано как ошибками измерения или описками в записи, так и случайными выбросами, которые можно не учитывать в анализе.

Диаграмма разброса используется также для выявления причинно-следственных связей показателей качества и влияющих факторов.

Графики и гистограммы

Графики

Наибольшее распространение в СМК в локомотивном хозяйстве получили следующие виды графиков:

1. График в виде ломаной линии.

2. Столбчатый;

3. Ленточный;

4. Круговой.

График в виде ломаной линии иллюстрирует зависимость функции от дискретно изменяющегося аргумента. Таким аргументом может быть период времени, размер детали, номер партии (выборки), изделие, предприятие, станок и т.п.

В системе менеджмента качества в локомотивном хозяйстве чаще всего встречаются временные графики, но в ряде случаев используются и параметрические графики. В графиках зависимости от времени в качестве интервала времени используются преимущественно часы, дни и месяцы (рисунок 7). Он предназначен для наглядного представления данных и очень прост в построении и использовании. Точки наносятся на график в том порядке, в каком они были собраны, и поскольку они обозначают изменение характеристики во времени, последовательность данных очень существенна.

Параметрические графики представляют собой график функции в классическом, математическом, понимании этого термина, т.е. множество точек, которое принадлежит одной функции.

Рис. 7 – Временной ряд

Столбчатый график. С помощью столбчатого графика представляют количественную зависимость, выражаемую высотой столбца. При построении столбчатого графика по оси ординат откладывают количество, по оси абсцисс - факторы; каждому фактору соответствует столбец.

Пример столбчатого графика показан на рисунке 8. С помощью этого графика анализируются стимулы к покупке локомотива. При первом взгляде на график становится ясным коэффициент вклада в решение о покупке каждого из стимулов. Столбики, выражающие стимулы, расположены на графике в порядке их частоты.

Рис. 8 – Столбчатый график

Ленточный график используют для наглядного представления соотношения составляющих какого-то параметра и одновременно для выражения изменения этих составляющих с течением времени, например, для графического представления причин дефектов и изменения их по годам.

При построении ленточного графика прямоугольник графика делят на зоны пропорционально составляющим или в соответствии с количественными значениями и по длине ленты размечают участки в соответствии с соотношением составляющих по каждому фактору. Систематизируя ленточный график так, чтобы ленты располагались в последовательном временном порядке, можно оценить изменение составляющих с течением времени.

Пример ленточного графика для выражения причин дефектов и изменения их по годам показан на рисунке 9 , где A, B, C и D – различные виды дефектов.

Рис. 9 –Ленточный график

Круговой график позволяет сравнивать относительные величины. Круговой график отображает соотношение составляющих конкретного параметра от всего объекта в целом. Например: соотношение стоимости отдельных составляющих производства локомотива от его полной стоимости. Объект в целом принимается за 100 % и выражается полным кругом. Составляющие параметры выражаются в виде секторов круга и располагаются в направлении движения часовой стрелки, начиная с элемента, имеющего наибольшую стоимость, в порядке уменьшения. Последним ставится элемент «прочие». На круговом графике легко видеть сразу все составляющие и их соотношение. На рисунке 10 представлено соотношение составляющих себестоимости завода в виде кругового графика, где:

Рис.10 Круговой график себестоимости завода

Гистограмма

Гистограмма, это способ представления статистических данных в графическом виде – в виде столбчатой диаграммы (рисунок 11). Гистограмма отображает распределение отдельных измерений параметров изделия или процесса. Иногда ее называют частотным распределением, так как гистограмма показывает частоту появления измеренных значений параметров объекта. Гистограмма позволяет наглядно представить характер распределения случайных величин в выборке. Высота каждого столбца указывает на частоту появления значений параметров в выбранном диапазоне, а количество столбцов – на число выбранных диапазонов.

Важное преимущество гистограммы заключается в том, что она позволяет наглядно представить тенденции изменения измеряемых параметров качества объекта и зрительно оценить закон их распределения. Кроме того, гистограмма дает возможность быстро определить центр, разброс и форму распределения случайной величины. Строится гистограмма, как правило, для интервального изменения значений измеряемого параметра.

Рис. 11 – Гистограмма

Построение гистограммы производится следующим образом:

1. Собираются статистические данные – результаты измерений параметра объекта. Для того, чтобы гистограмма позволяла оценить вид распределения случайной величины предпочтительно иметь не менее тридцати результатов измерений.

2. Выявляется наибольшее и наименьшее значение показателя среди полученных результатов измерений.

3. Определяется ширина диапазона значений показателя – из наибольшего значения показателя вычитается наименьшее значение.

4. Выбирается надлежащее число интервалов в пределах которых необходимо сгруппировать результаты измерений.

5. Устанавливаются границы интервалов. Границы интервалов необходимо установить так, чтобы значения данных не попадали ни на одну из границ интервала. Например, если были выбраны интервалы с границами от 0,5 до 5,5 от 5,5 до 10,5 и т.д. то значение данных 5,5 будет попадать как в первый, так и во второй интервал. Чтобы избежать этой проблемы можно изменить интервалы от 0,51 до 5,50 от 5,51 до 10,50 и так далее, таким образом ни одно значение данных не попадет на границу интервала.

6. Подсчитывается число попаданий значений результатов измерений в каждый из интервалов.

7. Строится гистограмма – на оси абсцисс (горизонтальной оси) отмечаются интервалы, а на оси ординат (вертикальной оси) отмечается частота попаданий результатов измерений в каждый интервал.

Основным достоинством гистограммы является то, что анализ ее формы и расположения относительно границ поля допуска дает много информации об изучаемом процессе без выполнения расчетов.

3 ЦИКЛ ДЁМИНГА (PDCA-цикл)

Цикл Деминга (Deming Cycle, круг качества) позволяет совершенствовать продукты и производственные процессы, оптимизировать отдельные единицы и объекты. PDCA цикл (Plan-Do-Check-Act) является широко распространенным методом непрерывного улучшения качества. При помощи постоянных проверок до, во время и после процесса производства, воспитания ответственности за качество и, прежде всего, при помощи постоянного аудита процесса производства могут быть обнаружены слабые места в разных процессах на предприятии. PDCA служит именно для обнаружения причин брака и поддержки всего процесса.

Цикл Деминга представляет собой простейший алгоритм действий руководителя по управлению процессом и достижению его целей.

Цикл управления включает следующие шаги:

1. Разработка проекта. Действия должны планироваться перед началом преобразований. Этот шаг охватывает анализ фактического состояния, сведения о потенциале улучшения, а также разработку плановой концепции.

2. Реализация эскизного проекта. Так называется образ действий, соответствующий не распространенному понятию преобразование, а апробированию, тестированию и оптимизации принятой ранее концепции с помощью быстро реализуемых и простых инструментов.

3. Контроль, проверка. Здесь контролируется и тщательно перепроверяется реализованный в небольшом процессе результат для широкого перемещения улучшений нового стандарта.

4. Внедрение. В этом шаге новая концепция внедряется, документируется и регулярно проверяется ее соблюдение. Эти действия могут охватывать большие изменения в области структуры и хода процессов. Улучшения начинаются снова с шага планирования.

Рис.12 Цикл PDCA

В практической деятельности цикл PDCA применяется многократно с различной периодичностью. При выполнении основной деятельности цикл PDCA применяется с периодичностью циклов отчетности и планирования. При выполнении корректирующих действий длительность PDCA может быть меньше или больше длительности циклов отчетности и планирования и устанавливается в зависимости от характера, объема, длительности и содержания мероприятий по устранению причин отклонения.

ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА №1

Определение факторов, влияющих на качество продукции локомотивного депо с помощью диаграммы Исикавы

Цель работы: приобретение практических навыков построения причинно-следственной диаграммы, определение главных и вторичных факторов, влияющих на качество, распределение факторов по степени важности.

Процесс оценки с помощью диаграммы Исикавы подразумевает соблюдение ряда условий:

1. Метод «Диаграмма Исикавы» целесообразно применять при работе в командах.

2. Применяется принцип анонимности высказываний.

3. На экспертизу выделяется ограниченное время.

План выполнения работы:

1) Формируется заготовка для построения диаграммы. В соответствии с вариантом, должен быть указан объект анализа. Объект анализа следует написать в середине правого края чистого листа бумаги. Слева направо необходимо провести прямую линию, которая будет представлять собой основу будущей диаграммы Исикавы;

Примечание: В каждой группе необходимо выбрать человека, который будет оформлять диаграмму, а остальные участники будут задействованы в сборе данных для построения диаграммы.

2) Записываются главные причины (не менее 5), влияющие на показатель качества, соединив их с основой и расположив основные ближе к объекту анализа;

3) Определяются и записываются вторичные причины (не менее 2) для уже записанных главных причин, соединяющиеся линиями между собой;

Примечание : Используйте метод «мозговой атаки» для выявления вторичных возможных причин выбранной проблемы качества.

5) Исключаются повторы причин и проверяется логическая связь каждой причинной цепочки.

6) Наносится вся необходимая информацию (надписи) и проверяется законченность составленной причинно-следственно диаграммы Исикавы. Пример диаграммы Исикавы представлен на рис. 3.

Таблица №1 Исходные данные для построения диаграммы Исикавы

Контрольные вопросы

1. Сформулируйте опредение диаграммы Исикавы.

2. Перечислите варианты применения диаграммы Исикавы.

3. Основные составляющие приёма метода 5М,5Р.

4. Порядок построение диаграммы Исикавы.

5. Преимущества использования диаграммы Исикавы.

6. Недостатки использования диаграммы Исикавы.

ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА №2

Определение причин появления существенно важных дефектов продукции локомотивного депо с помощью диаграммы Парето

Цель работы : изучить порядок построения и анализ диаграммы Парето.

Диаграмма Парето используется при выявлении наиболее значимых и существенных факторов, влияющих на возникновение несоответствий или брака. Диаграмма Парето дает возможность установить приоритет действиям, необходимым для решения проблемы. Диаграмма Парето и правило Парето позволяют отделить важные факторы от малозначимых и несущественных.

Задание на практическую работу:

Таблица №2 Варианты задания на практическую работу

Факторы, влияющие на расход топлива:

· вес состава (1);

· скорость движения (2);

· вид профиля (3);

· выбор позиции контроллера машиниста (4);

· время работы на холостом ходу (5);

· время работы в переходных режимах (6);

· техническое состояние тепловоза (7);

· качество топлива (8).

План выполнения работы:

1) Получение статистических данных в данной работе заменяется экспертной оценкой. Для получения статистической выборки группа в соответствии с вариантом задания распределяет факторы, влияющие на расход топлива по уменьшению их значимости в порядке убывания;

2) Каждому фактору присваивается доля влияния в выборке в соответствии с данной таблицей:

Таблица №3 Влияние факторов на расход топлива

3) Построение столбчатой диаграммы. По оси абсцисс откладываются факторы, по оси ординат – их доля влияния.

4) Построение линии суммарных значений. Начиная от первого и заканчивая последним, суммируется доля влияния, при этом начало фактора, если считать от начала координат, соответствует ситуации до включения в расчёт фактора, а конец фактора – ситуации после включения в расчёт фактора.

Заключение по выполненной работе................................................

Контрольные вопросы

1. Определение диаграммы Парето.

2. Виды диаграммы Парето.

3. Преимущества использования диаграммы Парето.

4. Недостатки использования диаграммы Парето.

5. Порядок построения диаграммы Парето.

6. Области использования диаграммы Парето.

ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА №3

Использование графиков, диаграмм и гистограмм для оценки текущего состояния и прогнозирования результатов, по сложившимся тенденциям в локомотивном хозяйстве

Цель работы: получение практических навыков анализа данных, представленных в графическом виде.

Задание на практическую работу:

Таблица№4 Исходные данные для графического отображения

Вариант	Ситуация
	Построить диаграмму распределения мощности дизель-генераторной установки по позициям (тепловоз 2ТЭ116)
	Построить для отдельного тепловоза график распределения отказов за всё время его эксплуатации
	Разработать диаграмму рассеяния для производительности труда в зависимости от температуры воздуха в производственном помещении
	Построить гистограмму возрастного распределения тепловозного парка отечественных железных дорог
	Разработать график потребления топлива для одного локомотивного депо за последние 15 лет. В качестве временного интервала взять 1 год
	Построить гистограмму внеплановых ремонтов тепловозов серии 2ТЭ116 в период с начала серийной эксплуатации (1971 год) по 2000 г

План выполнения работы:

1) Разработка статистической модели. Статистическую модель можно строить 2 способами: с помощью произвольного сбора данных или с помощью эмпирической зависимости. Ввиду того, что для большинства объектов исследований статистические зависимости отсутствуют или их сбор представляет собой сложную задачу, уместно воспользоваться способом произвольного сбора данных.

Примечание: Удобнее всего статистические данные представить в виде таблицы.

2) Построение графической модели на основании полученных данных.

Примечание: Графики, гистограммы и диаграммы рассеяния рекомендуется строить в Excel или другом специализированном программном оборудовании.

3) На основании графической модели делается вывод о существовании закономерностей в разработанной статистической модели.

Заключение по выполненной работе................................................

Контрольные вопросы

1. Использование диаграммы разброса.

2. Порядок построения и определение связи переменных диаграммы разброса.

3. Виды графиков и их применение.

4. Порядок построения различных видов графиков.

5. Определение гистограммы.

6. Порядок построения гистограммы.

7. Преимущества использования графических моделей.

Основные сведения о причинно-следственной диаграмме Исикавы

Диаграмма представляет собой средство графического упорядочения факторов, влияющих на объект анализа. Главным достоинством диаграммы Исикавы является то, что она дает наглядное представление не только о тех факторах, которые влияют на изучаемый объект, но и о причинно-следственных связях этих факторов. В основе построения диаграммы лежит определение (постановка) задачи, которую необходимо решать.

При вычерчивании причинно-следственной диаграммы Исикавы самые значимые параметры и факторы располагают (см. рис.) наиболее близко к голове «рыбьего скелета». Построение начинают с того, что к центральной горизонтальной стрелке, изображающей объект анализа, подводят большие первичные стрелки, обозначающие главные факторы (группы факторов), влияющие на объект анализа. Далее к каждой первичной стрелке подводят стрелки второго порядка, к которым, в свою очередь, подводят стрелки третьего порядка и т. д. до тех пор, пока на диаграмму не будут нанесены все стрелки, обозначающие факторы, оказывающие заметное влияние на объект анализа в конкретной ситуации. Каждая из стрелок, нанесенная на схему, представляет собой в зависимости от ее положения либо причину, либо следствие: предыдущая стрелка по отношению к последующей всегда выступает как причина, а последующая - как следствие.

Наклон и размер не имеют принципиального значения. Главное при по­строении схемы заключается в том, чтобы обеспечить правильную соподчи-ненность и взаимозависимость факторов, а также четко оформить схему, что­бы она хорошо смотрелась и легко читалась. Поэтому независимо от наклона стрелки каждого фактора его наименование всегда располагают в горизон­тальном положении, параллельно центральной оси.

1. Определите перечень показателей качества (видов неудач, дефектов, брака), которые следует проанализировать.

2. Выберите один показатель качества и напишите его в середине правого края чистого листа бумаги. Слева направо проведите прямую линию, которая будет представлять собой «хребет» будущей диаграммы Исикавы.

3. Запишите главные причины, влияющие на показатель качества;

Мнемонический прием 4М... 6М

Специалисты по управлению качеством продукции очень часто используют в своей работе английский язык. Поэтому в зарубежной литературе при стратификации (расслоении) статистических данных рекомендуется использовать мнемонический прием 4М... 6М, позволяющий легко запомнить типовые причины (факторы), по которым может быть произведена группировка (стратификация, расслоение) статистических данных. Этот мнемонический прием основан на том, что в английском языке были подобраны слова, начинающиеся на букву М и определяющие основные группы причин (факторов), по которым наиболее часто производят стратификацию статистических данных.

Ниже приведены эти английские слова, определяющие основные причины (факторы) стратификации данных.

1.Персонал - расслоение по исполнителям (по их квалификации, стажу работы, полу и т. п.).

2.Машина - стратификация по машинам, станкам, оборудованию (по новому и старому оборудованию, марке, конструкции, выпускающей фирме и т. п.).

3.Материал - группировка по виду материала, сырья, комплектующих (по месту добычи или производства, фирме-изготовителю, партии сырья, сорту материала и т. п.)

4.Метод, технология - расслоение по способу производства (по технологическому приему, номеру цеха, бригады)

5.Измерение - по методу измерения, типу измерительных средств, классу точности прибора и т. п

6.Окружающая среда - по температуре, влажности воздуха в цехе, магнитным и электрическим полям, солнечному излучению и т п

Наиболее часто производится группировка статистических данных по первым четырем причинам (мнемонический прием 4М). Если к этим четыре причинам (факторам) необходимо добавить пятую или шестую, то получаются со ответственно, мнемонические приемы 5М и 6М.

4. Соедините линиями («большими костями») главные причины с «хребтом», расположив основные из этих главных причин ближе к голове«рыбьего скелета».

5. Определите и запишите вторичные причины для уже записанных главных причин.

Примечание. Используйте метод «мозговой атаки», для выявления вторичных возможных причин выбранной проблемы качества.

6. Соедините линиями («средними костями») вторичные причины с «большими костями».

7. Проверьте логическую связь каждой причинной цепочки.

8. Нанесите всю необходимую информацию (надписи) и проверьте законченность составленной причинно-следственной диаграммы Исикавы.

Несмотря на относительную простоту, построение диаграммы Исикавы требует от ее исполнителей хорошего знания объекта анализа и понимания взаимозависимости и взаимовлияния факторов.

Статистические методы анализа и управления качеством

2 Графические статметоды или “Семь инструментов контроля качества”

2.3 Причинно-следственная диаграмма (Диаграмма Исикава)

Служит для графического изображения взаимосвязи показателя качества продукции со всеми возможными причинами.

Причинно-следственная диаграмма или диаграмма Исикавы является графическим изображением, которое в сжатой форме и логической последовательности распределяет причины.

Основная цель диаграммы – выявить влияние причин на всех уровнях технологического процесса. Главным достоинством ее, является то, что она дает наглядное представление не только о тех факторах, которые влияют на изучаемый объект, но и о причинно-следственных связях этих факторов (что особенно важно).

Эту диаграмму из-за ее формы часто называют «рыбьей костью» или «рыбьим скелетом». Схема представляет собой графическое упорядочение факторов, влияющих на объект анализа.

При вычерчивании схемы Исикавы следует выбрать один показатель качества или одно из следствий, которые необходимо проконтролировать, и поместить его справа в конце горизонтальной линии. Основные группы причин распределяются тогда как рыбий скелет, отдельные причины стрелками указывают на основную причину (подводят большие первичные стрелки, обозначающие главные факторы, влияющие на объект анализа).

Далее к каждой первичной стрелке необходимо подвести стрелки второго порядка, к которым, в свою очередь подводят стрелки третьего порядка и т. д. до тех пор, пока на диаграмму не будут нанесены все стрелки, обозначающие факторы, оказывающие заметное влияние на объект анализа в конкретной ситуации. Каждая из стрелок, нанесенная на схему, должна представлять собой в зависимости от ее положения либо причину, либо следствие: предыдущая стрелка по отношению к последующей всегда выступает как причина, а последующая как следствие. В каждую границу факторов включаются конкретные причины, которые можно проконтролировать и принять мероприятия по их устранению. Принцип построения схемы Исикавы показан на рисунке.

При рассмотрении схемы на уровне первичных стрелок факторов во многих реальных ситуациях можно воспользоваться предложенным самим Исикавой правилом «шести М» (правило расширено). Оно состоит в том, что в общем случае существуют следующие шесть возможных причин тех или иных результатов: материал (material), оборудование (machine), измерение (measurement), метод (method), люди (man), менеджмент (management). Все эти слова по-английски начинаются с буквы «М», откуда и пошло название данного правила. Разумеется, могут быть и другие факторы, более точно характеризующие объект анализа. Главное - необходимо обеспечить правильную соподчиненность и взаимозависимость факторов, а также четкое оформление схемы, чтобы она хорошо смотрелась и легко читалась. Поэтому, независимо от наклона каждого фактора, его наименование всегда располагают в горизонтальном положении, параллельно центральной оси.

При построении диаграммы причин и результатов причины лучше объединять, рассматривая их в последовательности: от «мелких костей» к «средним» и от «средних» к «большим». С помощью схемы Исикавы можно не только определить состав и взаимозависимость факторов, влияющих на объект анализа, но и выявить относительную значимость этих факторов. После завершения построения диаграммы следующий шаг – распределение факторов по степени их важности. Не обязательно все факторы, включенные в диаграмму, будут оказывать сильное влияние на показатель качества.

Диаграмма Исикавы составляется группой или по методу мозгового штурма. С помощью схемы Исикавы необходимо выявить относительную значимость факторов, влияющих на объект анализа: каждому участнику группы, независимо от других членов, необходимо из полного состава факторов, указанных в схеме отобрать те, которые, по его мнению, оказывают наибольшее влияние на объект анализа в данной конкретной ситуации. Оценку можно производить путем раздачи баллов. В число таких факторов не должны включаться первичные стрелки-факторы и те стрелки-факторы второго порядка, к которым присоединено несколько стрелок-факторов третьего порядка.

Затем следует провести совместное обсуждение мнений участников анализа. В случае расхождения мнений относительно факторов, проводится второй тур определения значимости факторов, в ходе которого каждый член группы качества вновь, независимо от других, устанавливает на личном экземпляре схемы наиболее значимые факторы. Внимание необходимо сконцентрировать на тех стрелках-факторах, которые в конечном итоге получили наибольшее количество отметок.

Для исследования причин явления допустимо использовать и третьих лиц, не имеющих непосредственного отношения к работе, так как у них может оказаться неожиданный подход к выявлению и анализу причин, которого могут не заметить лица, привлеченные к данной рабочей обстановке.

При составлении причинно-следственной диаграммы последней стрелкой среди причин обязательно следует обозначить и «прочие», так как всегда могут остаться неучтенные факторы.

Обычно приемлемая точность результатов достигается после третьего тура анализа.

Работа по определению значимости факторов может быть организована следующим образом. Вычерчивается разработанная схема. Все члены группы анализа, не зависимо друг от друга, отмечают на имеющихся у них копиях этой схемы три наиболее значимых, по их мнению, фактора. Затем каждый член группы подходит к общей схеме и отмечает на ней «свои» факторы проставляя баллы на диаграмме Исикавы. В конечном итоге после того, как все члены группы отметят свои варианты, на схеме выявится – по наибольшему числу баллов на стрелках – три наиболее значимых, с точки зрения всех членов группы, фактора. На рисунке 6.3 показан результат определения группой из пяти членов относительной значимости факторов, вызывающих несоответствие стандарту разброса в размерах изделия. Из диаграммы следует, что наиболее значимыми (в соответствии с числом баллов на стрелках-факторах) являются: точность прибора (5 баллов), период измерений (4 балла) и подготовка рабочего (3 балла).

На диаграмму необходимо нанести всю информацию: ее название, наименование изделия, процесса или группы процессов, имена участников процесса и т.д. Пример оформления диаграммы Исикавы представлен на рисунке 6.3.

Необходимо на каждый показатель качества строить свою диаграмму причин и результатов. Попытка включить все в одну диаграмму приведет к тому, что она окажется большой и сложной, практически бесполезной, что только затрудняет процесс принятия решений.

Формулировка показателя качества должна быть краткой и четкой, иначе если показатель будет сформулирован не конкретно, то будет построена диаграмма, основанная на общих соображениях. Такая диаграмма не даст результатов при решении конкретных проблем.

Диаграмма причин и результатов должна постоянно совершенствоваться в процессе работы с ней.

При анализе причин часто приходится пользоваться другими статистическими методами и, прежде всего – методом расслоения. Полезно использовать для решения проблем диаграмму Парето в сочетании с причинно-следственной диаграммой.

Схема Исикавы должна служить основой для составления плана взаимоувязанных мероприятий, обеспечивающих комплексное решение поставленной при анализе задачи.

Наименование изделия		Имена участников процесса
Материал
Технологический процесс
Объем партии
Номер заказа
Стоимость изделия
Дата проведения анализа

Диаграмма Исикавы – популярный способ графического представления анализа причинно-следственных связей. Внешне она напоминает рыбную кость или скелет. Поэтому часто инструмент называют «рыбий скелет».

Автор – японский химик Каора Исикава. Метод был разработан еще в начала пятидесятых. Сначала аналитическая техника использовалась лишь в рамках менеджмента качества. Впоследствии начала применяться и в других проблемных областях.

Диаграмма Исикава на предприятии

Основная цель метода – групповой поиск проблем и их причин. Диаграмма Исикавы («Ишикавы» – еще одна транскрипция) включена в японский промышленный стандарт (JIS) как график причин и результатов, показывающий отношение между качественным показателем и воздействующими на него факторами.

Техника предназначена для первоначального ранжирования воздействующих на исследуемую проблему факторов. Это результат аналитической работы. Например, вырос брак на производстве. Это проблема, исследуемый объект. Руководитель собирает ответственных и просит выделить возможные причины данной проблемы. Затем анализируются факторы, приведшие к возникновению той или иной причины.

Конечные цели аналитического метода Ишикавы:

• выявление всех факторов, повлиявших на возникновение проблемы;
• визуализация связей между проблемой и возможными причинами;
• расстановка акцентов для анализа и решения проблемы.



Причинно-следственная диаграмма Исикавы («рыбий скелет»): пример

Классический шаблон диаграммы выглядит следующим образом:

Важно при анализе выявить все факторы. Даже те, которые кажутся незначительными. В дальнейшем факторы оцениваются и ранжируются. Задача – выявить самые значимые, которые больше всего повлияли на снижение продаж.

Для ранжирования факторов можно использовать, к примеру, метод Парето.

Как построить диаграмму Исикавы в Excel

Диаграмму Ишикавы построить с помощью средств Excel достаточно сложно. Зато проанализировать вес каждого фактора можно. И уже на основе графика найти оптимальный путь решения проблемы.

Обратимся к нашему примеру. Найденные факторы не имеют числового выражения. Для иллюстрации оценим их в баллах.

Отсортируем цифры в порядке возрастания. Посчитаем долю каждого фактора с накопительным итогом.

Проиллюстрируем баллы в виде гистограммы. А долю – в виде графика с маркерами.

Диаграмма показывает: чтобы решить возникшую проблему, нужно работать, в основном, с первыми тремя факторами.

Цель работы

Изучить, отобразить и обеспечить технологию поиска истинных причин рассматриваемой проблемы для эффективного ее разрешения с использованием причинно-следственной диаграммы (схема Каору Исикавы, «рыбьего скелета»).

Использовать инструмент в виде причинно-следственной диаграммы, обеспечивающей системный подход к определению фактических причин возникновения проблемы для успешного ее разрешения.

Диаграмма Исикавы. Общие правила построения

Причинно-следственная диаграмма – это инструмент, обеспечивающий системный подход к определению фактических причин возникновения проблем. Применяется при разработке и непрерывном совершенствовании продукции.

Цель диаграммы – изучить, отобразить и обеспечить технологию поиска истинных причин рассматриваемой проблемы для эффективного их разрешения.

Причинно-следственная диаграмма – это ключ к решению возникающих проблем. Диаграмма позволяет в простой и доступной форме систематизировать все потенциальные причины рассматриваемых проблем, выделить самые существенные и провести поуровневый поиск первопричины.

В соответствии с известным принципом Парето, среди множества потенциальных причин (причинных факторов, по Исикаве), порождающих проблемы (следствие), лишь 2-3 являются наиболее значимыми, их поиск и должен быть организован. Для этого осуществляется:

1) сбор и систематизация всех причин, прямо или косвенно влияющих на исследуемую проблему;

2) группировка этих причин по смысловым и причинно- следственным блокам;

3) ранжирование их внутри каждого блока;

4) анализ получившейся картины.

В результате получаем информацию, необходимую для принятия управленческих решений.

Достоинством диаграмма Исикавы является:

– стимулирование творческого мышления;

– представление взаимосвязи между причинами и сопоставление их относительной важности.

В качестве недостатка следует отметить то, что не рассматривается логическая проверка цепочки причин, ведущих к первопричине, т.е. отсутствуют правила проверки в обратном направлении от первопричины к результатам. Сложная, не всегда четко структурированная диаграмма не позволяет делать правильные выводы (рисунок 3).

Задавая при анализе каждой причины вопрос «почему?», можно определить первопричину проблемы. Способ заглянуть на логику в направлении «почему?» состоит в том, чтобы рассматривать это направление в виде процесса постепенного раскрытия всей цепи последовательно связанных между собой причинных факторов, оказывающих влияние на проблему качества.

Рисунок 3 – Причинно-следственная диаграмма

Подготовка к работе

– статистические методы контроля и управления качеством ;

– методы и средства контроля качества ;

– инструменты управления качеством .

Вопросы для самопроверки

1 В каком случае применяется причинно-следственная диаграмма?

2 Каким образом систематизируют потенциальные причины рассматриваемых проблем?

3 Что такое ранжирование?

4 Достоинства диаграммы Исикавы.

5 Недостатки диаграммы.

6 Общие правила построения диаграммы.

7 Какая информация наносится на диаграмму?

8 Какие факторы фиксируются при анализе проблемы?

9 Какая главная цель диаграммы?

10 Какие анализируются причинные факторы?

Порядок выполнения работы

2 Дать краткую характеристику проблемы и построить причинно-следственную диаграмму.

Отчёт по лабораторной работе оформляется в соответствии с п. 1.4. Отчёт по практической части работы должен содержать: письменные ответы на вопросы для самопроверки; схему причинно-следственной диаграммы.

Лабораторная работа № 6. ДРЕВОВИДНАЯ ДИАГРАММА

Цель работы

Выявить существенные черты и признаки рассматриваемой проблемы, расположить их в определенной логической последовательности и стимулировать поиск наиболее эффективных способов решения этой проблемы.

Изучить и использовать инструмент выработки и принятия решений. Применить его в любой ситуации при разработке идей по решению проблем, связанных с качеством, затратами и поставкой.

Древовидная диаграмма (иерархическая модель,

Систематическая диаграмма)

Японский союз ученых и инженеров в 1979 г. включил диаграмму дерева в состав семи методов управления качеством.

Диаграмма дерева – инструмент стимулирования процесса творческого мышления, способствующий систематическому поиску наиболее подходящих и эффективных средств решения проблем.

Диаграмма обеспечивает промежуточное планирование и позволяет раскрывать в определенной логически упорядоченной иерархической последовательности систему стратегических решений проблем или средства достижения цели, уменьшая вероятность того, что сколько-нибудь существенные пункты будут пропущены.

План действий при решении проблемы заключается в следующем:

1 Сформировать команду специалистов, владеющих вопросами по обсуждаемой теме.

2 Четко с формировать проблему, которую необходимо решить.

3 Выявить причины существования проблемы и построить диаграмму в виде многоступенчатой иерархической структуры.

4 Провести анализ диаграммы и определить пути разрешения проблемы или удовлетворения нужд потребителей.

В результате получаем принятие решения на основании анализа диаграммы дерева.

Достоинством диаграммы является наглядность, простота освещения и универсальность применения. Важным преимуществом диаграммы является то, что для одного и того же изделия любая группа построит практически идентичную диаграмму.

К недостаткам следует отнести то, что диаграмма не гарантирует нахождение сильных идей решения.

Иерархические модели с середины прошлого века широко применяются для стимулирования процесса творческого мышления и решения задач при проведении функционально-стоимостного анализа. Большую известность получила также логическая модель, ориентированная на потребителя и решение проблем, которая способствует глубокому вживанию в проблему и позволяет лучше понять и выразить сущность предметов.

Иерархическая модель для потребительских требований к двери легкового автомобиля (фрагмент) представлена на рисунке 4.

Диаграмма дает возможность выявления базовых элементов проблемы и показывает логику и последовательность связей между ними.

Концепция, на которой базируются диаграммы этого типа, заключается в следующем. Каждый объект (проблема), который является целью исследования, имеет множество сторон, делающих его желательным, привлекательным для потребителя. Некоторые и этих сторон (элементы первого уровня ) непосредственно связаны с конструкцией объекта (например, «гарантировать надежность», «обеспечить безопасность»), другие – имеют отношение к вкусам потребителей («нравится потребителю», «удовлетворять потребителя»).

Рисунок 4 – Древовидная диаграмма

Все элементы второго уровня располагаются на ответвлениях, исходящих из прямоугольников с формулировками основных задач, которые должны быть удовлетворены, так как они обеспечивают основное (базовое) качество. В числе вспомогательных задач второго уровня могут оказаться и задачи, которые являются ненужными, но установить это невозможно до тех пор, пока не будет выявлено отношение к ним потребителя.

Ориентированная на потребителя и использующая функциональное описание диаграмма облегчает исключение из конструкции излишеств, появление которых связано с субъективной позицией специалистов, создавших объект.

Диаграмма строится в виде горизонтальной цепочки (слева направо), структурируя ответы на вопросы «как?» («каким образом?»), и предусматривает логическую проверку (в обратном направлении).

С помощью вопроса «почему?»:

1 Формулируется главная проблема.

2 Формулируются основные задачи, делающие изделие привлекательным для потребителя.

3 С помощью вопросов «как?», а также с учетом точки зрения потребителя формулируются задачи второго уровня, необходимые для реализации главной проблемы и основных задач.

4 Устанавливается важность всех задач.

5 Опрашиваются потребители для выявления их отношения к сформулированным задачам.

Работа проводится не с конкретными числовыми данными, а со словесными высказываниями. Сама же диаграмма дерева является своеобразным стратегическим планом, служит основой для построения следующих диаграмм.

Подготовка к работе

Самостоятельная подготовка студентов к выполнению лабораторной работы осуществляется по следующим разделам:

– статистические методы контроля и управления качеством ;

– методы и средства контроля качества ;

– инструменты управления качеством .

Вопросы для самопроверки

1 Назначение иерархических моделей.

2 Целевая направленность логических моделей.

3 Достоинства и недостатки древовидной диаграммы.

4 Правила построения древовидной диаграммы.

5 Что является составными частями древовидной диаграммы?

6 В каких случаях применяется древовидная диаграмма?

7 Приведите примеры древовидных диаграмм.

Порядок выполнения работы

1 Получить у преподавателя задание на рассмотрение какой-либо проблемы, связанной с управлением качеством на производстве.

2 Дать краткую характеристику проблемы и построить древовидную диаграмму.

Отчёт по лабораторной работе оформляется в соответствии с п. 1.4. Отчёт по практической части работы должен содержать: письменные ответы на вопросы для самопроверки; схему древовидной диаграммы.