Выявление основных причин появления проблемы с помощью диаграммы Исикава и построение диаграммы Парето

Практическая работа №1

Выявление основных причин появления проблемы с помощью диаграммы Исикава и построение диаграммы Парето

Цель работы: Получить сведения о назначении и видах диаграммы Парето. Освоить методику выбора диаграммы Парето и приобрести навыки ее построения.

Задание: Получить сведения о назначении диаграммы Исикава. Освоить методику и приобрести навыки ее построения. Построить диаграмму Парето.

Теоретические сведения

Результат процесса зависит от многочисленных факторов, между которыми существуют отношения типа причина — следствие (результат). Мы можем определить структуру или характер этих многофакторных отношений благодаря систематическим наблюдениям. Трудно решить сложные проблемы, не зная этой структуры, которая представляет собой цепь причин и результатов. Диаграмма причин и следствий — средство, позволяющее выразить эти отношения в простой и доступной форме.

Причинно-следственная диаграмма — инструмент, позволяющий выявить наиболее существенные факторы (причины), влияющие на конечный результат (следствие).

В 1953 г. профессор Токийского Университета Каору Исикава, обсуждая проблему качества на одном заводе, суммировал мнение инженеров в форме диаграммы причин и результатов. Считается, что тогда этот подход был применен впервые, но еще раньше сотрудники профессора Исикавы пользовались этим методом для упорядочения факторов в своей научно-исследовательской работе. Когда же диаграмму начали применять на практике, она оказалась весьма полезной и скоро стала широко использоваться во многих компаниях Японии и получила название диаграммы Исикавы. Она была включена в японский промышленный стандарт (JIS) на терминологию в области контроля качества и определяется в нем следующим образом: диаграмма причин и результатов — диаграмма, которая показывает отношение между показателем качества и воздействующими на него факторами.

Для производства качественных изделий и процессов необходимо наиболее важным показателям качества (являющимся следствием) поставить в соответствие различные факторы производства (составляющие системы причинных факторов). Затем через воздействие на отрицательные факторы правильно подобранными мерами процесс вводят в стабильное состояние. Для этого важно понимать и контролировать зависимость между характеристиками качества (следствием) и параметрами процесса (системой причинных факторов). При этом удобно использовать причинно-следственную диаграмму, приведенную на рисунке 1, которую из-за своего внешнего вида часто называют "рыбьей костью" или "рыбьим скелетом".

Рисунок 1 - Причинно-следственная диаграмма с разделением причин по уровням (для пояснения "рыбьей кости"): 1 — система причинных факторов; 2 — показатель качества (следствие); А, В,... — главные причины (или причины 1-го уровня); A₁, B₁... — причины 2-го уровня; А₂, В₂... — причины 3-го уровня и т.д.

Как показано на рисунке 1, показатели качества (2), являющиеся "хребтом" этого скелета и в то же время следствием (результатом) различных причин (факторов), — причины А, причины В и т.д. На рисунке 1 они обозначены стрелками, которые называют "большими костями". Эти причины являются, в свою очередь, следствием других причин: A₁ А₂, ... (для следствия A); B₁ B₂, ... (для следствия В) и т.д. ("средние кости"). Все они также обозначены стрелками, направленными к соответствующим следствиям. Вторичным причинам могут соответствовать третичные причины — и т.д. ("малые кости").

"Большие кости" соответствуют главным причинам или причинам 1-го уровня, а "средние" и "малые" — причинам более низкого уровня.

При поиске причин важно помнить, что показатели качества, являющиеся следствием процесса, обязательно испытывают разброс. Поиск факторов, оказывающих особенно большое влияние на разброс показателей качества изделия (т.е. на результат), называют исследованием причин.

Таким образом, причинно-следственная диаграмма позволяет выявить и систематизировать различные факторы и условия (например, исходные материалы, условия операций, станки и оборудование, операторы), оказывающие влияние на рассматриваемую проблему (на показатели качества). Информация о показателях качества для построения диаграммы собирается из всех доступных источников; используются журнал регистрации операций, журнал регистрации данных текущего контроля, сообщения рабочих производственного участка и т.д. При построении диаграммы выбираются наиболее важные с технической точки зрения факторы. Для этой цели широко используется экспертная оценка. Очень важно проследить корреляционную зависимость между причинными факторами (параметрами процесса) и показателями качества. В этом случае параметры легко поддаются корреляции. Для этого при анализе дефектов изделий их следует разделить на случайные и систематические, обратив особое внимание на возможность выявления и последующего устранения в первую очередь причины систематических дефектов.

В настоящее время причинно-следственная диаграмма используется во всем мире применительно не только к показателям качества продукции, но и к другим областям.

Пример диаграммы Исикавы для анализа брака продукции показан на рисунке 2.

Рисунок 2 - Диаграммы Исикавы для анализа брака продукции

Диаграмма Парето – инструмент, позволяющий распределить усилия для разрешения возникающих проблем и выявить основные причины, с которых нужно начинать действовать.

Диаграмма Парето является одним из эффективных методов обеспечения качества.

Обеспечение качества базируется на принципе профилактики дефектов на всех этапах жизненного цикла продукции. Залогом стабилизации качества продукции является, прежде всего, анализ причин дефектов и устранение этих причин. Для решения этих задач целесообразно пользоваться методами обеспечения качества.

Диаграмма Парето дает возможность объективно представить фактическое положение дел в понятной и наглядной форме.

Виды диаграмм Парето

Различают два вида диаграмм Парето:

1. Диаграмма Парето по результатам деятельности.

Эта диаграмма предназначена для выявления главной проблемы и отражает следующие нежелательные результаты деятельности:

- качество: дефекты, поломки, ошибки, отказы, рекламации, ремонты, возвраты продукции;

- себестоимость: объем потерь, затраты;

- сроки поставок: нехватка запасов, ошибки в составлении счетов, срыв сроков поставок;

- безопасность: несчастные случаи, трагические ошибки, аварии.

2. Диаграмма Парето по причинам.

Эта диаграмма отражает причины проблем, возникающих в ходе производства, и используется для выявления главной из них:

- исполнитель работы: смена, бригада, возраст, опыт работы, квалификация, индивидуальные характеристики;

- оборудование: станки, агрегаты, инструменты, оснастка, организация использования, модели, штампы;

- сырье: изготовитель, вид сырья, завод-поставщик, партия;

- метод работы: условия производства, заказы-наряды, приемы работы, последовательность операций;

- измерения: точность (указаний, чтений, приборная), верность и повторяемость (умение дать одинаковое указание в последующих измерениях одного и того же значения), стабильность (повторяемость в течение длительного периода), совместная точность, т.е. вместе с приборной точностью и тарированием прибора, тип измерительного прибора (аналоговый или цифровой).

Построение причинно-следственной диаграммы

Этап 1 . Определите показатель качества, т.е. тот результат, который вы хотели бы достичь.

Этап 2 . Напишите выбранный показатель качества в середине правого края чистого листа бумаги. Слева направо проведите прямую линию ("хребет"), а записанный показатель заключите в прямоугольник. Далее напишите главные причины, которые влияют на показатель качества, заключите их в прямоугольники и соедините с "хребтом" стрелками в виде "больших костей хребта" (главных причин).

Этап 3 . Напишите (вторичные) причины, влияющие на главные причины ("большие кости") и расположите их в виде "средних костей", примыкающих к "большим". Напишите причины третичного порядка, которые влияют на вторичные причины, и расположите их в виде "мелких костей", примыкающих к "средним".

При построении причинно-следственной диаграммы, вы зачастую можете сталкиваться с трудностями. Наилучший способ в этом случае — рассмотреть проблему с точки зрения "изменчивости". Например, когда вы думаете о "больших костях", порассуждайте об изменениях в показателе качества. Если данные показывают, что изменения существуют, подумайте, почему так происходит. Изменение результата может обусловливаться изменениями в причинах (факторах). Такой поворот мысли весьма эффективен.

Когда вы строите диаграмму причин и результатов применительно к конкретному дефекту, вы, например, можете обнаружить, что число дефектов, появляющихся в разные дни недели, различно. Если обнаружится, что дефекты более часто встречаются в понедельник, чем в другие дни недели, вы можете задаться вопросом: "А почему дефекты в понедельник появляются чаще, чем в другие дни недели?", "Почему они возникают?" Это заставит вас обратиться к рассмотрению факторов, которые отличают понедельник от других дней недели, что в результате приведет к обнаружению причины дефекта.

Прибегнув к такому способу рассуждения на каждой стадии исследования отношений между показателем качества и "большими костями", между "большими" и "средними", а также между последними и "мелкими костями", возможно логическим путем построить полезную диаграмму причин и результатов.

Этап 4 . Проранжируйте причины (факторы) по их значимости, используя для этого диаграмму Парето, и выделите особо важные, которые предположительно оказывают наибольшее влияние на показатель качества.

После того как вы завершили построение диаграммы, следующий шаг — распределение причин по степени их важности. Не обязательно все причины, включенные в диаграмму, будут оказывать сильное влияние на показатель качества. Обозначьте только те, которые, на ваш взгляд, оказывают наибольшее воздействие.

Для выявления причин, оказывающих наибольшее влияние на результаты, удобно использовать диаграмму Парето. В настоящее время очень распространено совместное использование причинно-следственной диаграммы и диаграммы Парето. Поэтому в сложных случаях для выявления того, какие из "косточек" наиболее важны, можно выяснить мнение участников анализа о ранжировании причин, а затем с помощью диаграммы Парето установить причины, набравшие максимальное число голосов.

Этап 5. Нанесите на диаграмму всю необходимую информацию: ее название; наименование изделия, процесса или группы процессов; имена участников процесса; дату и т.д.

На основе результатов анализа диаграммы вырабатываются соответствующие корректирующие (управляющие) воздействия.

Построение диаграммы Парето

Этап 1: Решить, какого типа проблемы надлежит исследовать (дефектные изделия, потери в деньгах, несчастные случаи и т.д.) и как собирать и классифицировать данные (по видам дефектов, по месту их появления, по процессам, по станкам, по рабочим, по технологическим причинам). Остальные нечасто встречающиеся признаки суммировать под общим заголовком «прочие». Однако, нежелательно, чтобы группа «прочие» составляла большой процент. Если такое происходит, значит объект наблюдения расклассифицирован неправильно и слишком много объектов попало в одну группу. В этом случае надо использовать другой принцип классификации.

Этап 2: Разработать контрольный листок для регистрации данных с перечнем видов собираемой информации. В нем необходимо предусмотреть место для графической регистрации данных проверок.

Этап 3: Заполнить листок регистрации данных и подсчитать итоги.

Этап 4: Для построения диаграммы Парето разработать бланк таблицы для проведения проверок данных, предусмотрев в нем графы для итогов по каждому проверяемому признаку в отдельности, накопленной суммы числа дефектов, процентов к общему итогу и накопительных процентов (таблица 1).

Этап 5: Расположить данные, полученные по каждому проверяемому признаку, в порядке значимости и заполнить таблицу 1.

Таблица 1 – Таблица данных для построения диаграммы Парето

Причем, группу «прочие» надо поместить в последнюю строку вне зависимости от того, насколько большим получилось число, так как ее составляет совокупность признаков, числовой результат по каждому из которых меньше, чем самое маленькое значение, полученное для признака, выделенного в отдельную строку.

Этап 6: Начертить одну горизонтальную и две вертикальные оси. На вертикальную левую ось нанести шкалу с интервалами от 0 до числа, соответствующего общему итогу; на вертикальную правую ось нанести шкалу с интервалами от 0 до 100%.

Горизонтальную ось разделить на интервалы в соответствии с числом контролируемых признаков.

Этап 7: Построить столбиковую диаграмму.

Этап 8: Начертить кумулятивную кривую (кривую Парето).

Этап 9: Нанести на диаграмму все обозначения и надписи:

- надписи, касающиеся диаграммы (название, разметка числовых значений на осях, наименование контролируемого изделия, имя составителя диаграммы);

- надписи, касающиеся данных (период сбора информации, объект исследования и место его проведения, общее число объектов контроля).

Общий вид диаграммы Парето представлен на рисунке 1.

Порядок выполнения работы

1. Выбрать проблемы, подлежащие рассмотрению с помощью диаграммы Исикава.

1. Провести анализ поставленной задачи и определить факторы, влияющие на рассматриваемую проблему (факторы первого, второго и более низких уровней).

2. Построить диаграмму Исикава на основе полученной информации.

4. Произвести анализ результатов, необходимых для построения диаграммы Парето.

5. На основе анализа построить диаграмму Парето.

1. Провести анализ результатов, сделать вывод.

Содержание отчета

Отчет по лабораторной работе должен содержать следующие пункты:

- название лабораторной работы;

- цель работы;

- краткие теоретические сведения;

- индивидуальное задание для выполнения лабораторной работы;

- краткое описание хода выполнения работы;

- результаты выполнения работы: диаграммы Исикава, Парето и их анализ;

- выводы.

Контрольные вопросы

1. Дать определение диаграмме Исикава

2. Назначение диаграммы Исикава

3. Порядок построения диаграммы Исикава

4. Что такое диаграмма Парето и для чего она применяется?

5. Назовите виды диаграмм Парето