Дорогостоящие проблемы связанные с применением таблиц выборочного приёмочного контроля качества

Применение стандартов выборочного контроля по количественному и альтернативному признаку не дают представления о контролируемой партии и вводят в заблуждение поставщиков и потребителей.

Статью подготовил: научный директор Центра AQT Григорьев С. П.

Бесплатный доступ к статьям нисколько не уменьшает ценности изложенных в них материалов.

"Одно из препятствий преобразованиям: Использование таблиц для проведения выборочного приемочного контроля, т. к. их невозможно адаптировать для цели минимизации средней совокупной стоимости контроля входящих материалов и последствий пропуска дефектных материалов в производство.

Если степень статистической управляемости качества входящих материалов высока, контроль выборок не дал бы представления об оставшейся части контролируемой партии, из-за отсутствия признаков корреляции между ними в этом случае".

[2] Э. Деминг,"Выход из кризиса"
(W. Edwards Deming, "Out of the Crisis")

Подтверждением смысла цитаты Э. Деминга, о том, что контроль выборок не даёт представления об оставшейся части контролируемой партии, может служить эксперимент Э. Деминга с красными бусинами, в котором случайные механические выборки из смеси красных и белых бусин в абсолютном большинстве случаев дают значение доли красных бусин отличное от реальной доли красных бусин в смеси, в большую или в меньшую стороны. Только несколько механических выборок попали в среднюю долю красных бусин (1/5) в смеси. Тут важно заметить, что мы знали о составе смеси до начала эксперимента. В реальной же практике, вам неизвестно это число.

Контрольная np-карта эксперимента с красными бусинами, проведенного на обучающем семинаре  Григорьевым С. П. в 2011г.

Рис. Контрольная np-карта эксперимента с красными бусинами, проведенного на обучающем семинаре Григорьевым С. П. в 2011г.

Представленного выше основания достаточно для повсеместного пересмотра правил приемочного контроля входящих партий.

Мне известен случай, когда применение таблиц выборочного приёмочного контроля качества, позволило принять партию ответственных деталей вместе с дефектными, использование которых привело к серьезной аварии с человеческими жертвами и имиджевыми потерями для предприятия и даже всей отрасли одной страны.

Тот, кто связан с отгрузками готовой продукции знаком с анекдотичной ситуаций, когда одна и та же партия товара, не принятая потребителем при первой поставке, принимается им при повторной поставке. Причина такого явления объяснена выше.

"Главная проблема… неразумное использование этих (приемочных) планов в ситуациях, когда они неприменимы".

- [18] Фейгенбаум А. В.

За исключением таблиц выборочного приемочного контроля, другие требования стандартов приёмочного контроля могли бы быть применены к процессам поставщиков и покупателей, для осуществления контроля качества поставщиков по правилу "все или ничего", но многие ли компании сегодня способны им соответствовать?

Разбор требований стандартов выборочного контроля

У меня, как человека с инженерным образованием, возникает когнитивный диссонанс когда данные измерений (непрерывных величин, измеряемых характеристик, индивидуальных значений) в ГОСТах по выборочному приёмочному контролю называют "количественным признаком", а данные подсчётов называют "альтернативным признаком". Какое отношение слово "количество" имеет к измеряемым характеристикам? Люди, которые переводили стандарт ISO озаботились его применительным назначением с минимальной путаницей?

В абсолютном большинстве случаев применения стандартов выборочного приёмочного контроля игнорируются обязательные требования (условия применения) этих стандартов для "эффективной работы планов выборочного контроля". Судите сами.

ГОСТ:

Процедура контроля должна быть применена к непрерывному ряду партий, состоящих из дискретных единиц продукции, поставляемых одним изготовителем, использующим один процесс производства. Если имеется несколько изготовителей или процессов производства, настоящий стандарт следует применять отдельно к каждому изготовителю или процессу (Источник: текст ГОСТ, см. список под статьёй);

Комментарий:

Сторона, осуществляющая входной контроль, имеет представление, что такое "процесс" поставщика в этом случае? Производство любой идентичной по названию операции в общем процессе, например, на разных станках или из разных партий сырья могут служить основанием для такого разделения непрерывного ряда партий внутри процесса (по партии сырья, станку, оператору станка и т. д.). Без анализа процесса с помощью контрольных карт Шухарта на однородность изделий вы не сможете узнать об этом. Даже контрольные карты могут продемонстрировать однородность неоднородной продукции, если вся контролируемая продукция поступает из различных, но стабильных процессов и хорошо перемешана в общей смеси.

В то же время контрольная карта Шухарта, используемая с пониманием контекста, позволяет операционально точно определить само понятие обнаруживаемости "различных процессов". Но в госте об этом ни слова.

ГОСТ:

Система измерений характеристик качества:

  • метод измерений является несмещенным, т. е. математическое ожидание ошибки измерений равно нулю;
  • ошибка измерений, создающая наблюдаемую вариацию процесса, не зависит от фактического стандартного отклонения процесса;
  • ошибка измерений подчиняется нормальному распределению;
  • известно, что отношение стандартного отклонения ошибки измерений к стандартному отклонению процесса меньше 0,1, в противном случае планы выборочного контроля необходимо использовать с указанными в стандартах изменениями;
Комментарий:

Это самое простое требование стандартов выборочного контроля, т. к. в большей части находится в поле ответственности принимающей стороны. Принимающая сторона обладает такой информацией о своей системе измерений?

Система измерений контролирующей стороны соответствует этим требованиям? Чтобы соответствовать последнему требованию в части отношения 1/10, вы должны знать стандартное отклонение процесса, производящего контролируемую характеристику продукции у поставщика. Но если процесс поставщика находится в статистически неуправляемом состоянии, вычисленное стандартное отклонение не может быть использовано в этом случае. Поставщик предоставил вам контрольные карты Шухарта, подтверждающие стабильность своих процессов, связанных с производством поставляемой продукции?

Требование полного отсутствия смещения метода измерений вообще абсурдно. Смещение измерительной системы есть всегда! Вопрос значимости этого смещения измерительной системы для целей использования измерений, полученных с помощью этой измерительной системы.

Дональд Уилер в статье [33] "Диаграммы Согласованности, SPC для измерительных систем." даёт описание простой процедуры определения обнаруживаемости этого смещения для целей статистического контроля за процессом, который реализован в нашем программном обеспечении. Но смещение измерительной системы для приёмки продукции относительно границ допуска будет иметь совершенно другое значение. Поэтому мы реализовали в нашем ПО и возможность смещения поля допуска в сторону выявленного смещения измерительной системы.

При этом мы не нашли ни слова о требовании к согласованности измерительных систем поставщика и потребителя. Этот вопрос важен, т. к. кроме вопросов к стабильности, а также смещению измерительных систем поставщика и потребителя они с большой вероятностью будут иметь разную ошибку (стандартное отклонение) измерительных систем. Кроме того, следует понимать, что полученные значения повторных измерений одного и того же изделия будут иметь разные значения в пределах 6 сигма ошибки даже для одной измерительной системы с плотностью распределения повторных измерений (тест-ретест) близкой к нормальному.

Пояснение, что этим следует делать смотрите в открытом решении по статье Дональда Уилера: "Соответствующая спецификации (допуску) продукция действительно соответствующая? А дефектная продукция действительно дефектная?". Рекомендации этой статьи также реализованы в нашем программном обеспечении.

ГОСТ:

В случае нескольких характеристик качества они являются независимыми друг от друга (Источник: текст ГОСТ, см. список).

Комментарий:

Принимающей стороне известно о такой "независимости"? Каким источником информации вы при этом пользуетесь? Какими данными вы располагаете?

ГОСТ:

Производство поставляемых материалов устойчиво, находится в статистически управляемом состоянии (Источник: текст ГОСТ, см. список).

Комментарий:

Откуда принимающей стороне известно о статистическом состоянии процесса поставщика (производителя)? Каким источником информации вы при этом пользуетесь? Какими данными вы располагаете? Поставщик предоставляет вам с каждой партией контрольные карты Шухарта процессов производства по контролируемым параметрам качества, свидетельствующие о стабильности его процессов, а ваши выборочные оценки подтверждают отображённую на контрольных картах поставщика информацию?

ГОСТ:

При использовании плана выборочного контроля по количественному признаку измеряемые величины должны подчиняться нормальному или близкому к нормальному распределению (Источник: текст ГОСТ, см. список).

Комментарий:

Откуда принимающей стороне известно о нормальности распределения измеряемых характеристик качества поставщика (производителя)? Каким источником информации вы при этом пользуетесь? Какими данными вы располагаете? Что значит "близкому к нормальному распределению"? Смотрите статью об операциональных определениях.

Ведь если процесс поставщика находится в статистически неуправляемом (непредсказуемом состоянии нет смысла рассуждать о его воспроизводимости и нормальности распределения измеряемой величины. Более того, в реальной практике никто не знает истинную форму распределения индивидуальных значений измерений. Например, процессы с ограниченным жизненным пространством лишены симметрии распределения (например, в случае, когда на контрольной карте Шухарта нет нижней контрольной границы). Более того, для статистического контроля процессов с помощью контрольных карт Шухарта не важен тип распределения - это одно из свойств робастности контрольных карт.

ГОСТ:

Применение выборочного контроля по количественному признаку применимо к непрерывному производству длинной серии партий, но к отдельным партиям не рекомендуется. Для отдельных партий или короткой серии партий более эффективным является использование планов контроля по альтернативному признаку, при этом каждая партия должна состоять из единиц продукции одного вида, класса, типоразмера и состава, произведенных в практически одинаковых условиях в один и тот же период времени (Источник: текст ГОСТ, см. список).

Комментарий:

Откуда принимающей стороне известно о "практически одинаковых условиях в один и тот же период времени"? Каким источником информации вы при этом пользуетесь? Какими данными вы располагаете? Согласовано ли вами с поставщиком четкое и однозначное операциональное определение такой "одинаковости"? Часто сам поставщик не имеет представления об этом.

ГОСТ:

Процедуры выборочного контроля не должны быть применены к партиям, которые прошли предварительную разбраковку с заменой несоответствующих единиц продукции (Источник: текст ГОСТ, см. список).

Комментарий:

Принимающей стороне известно о такой "разбраковке" поставщиком перед отгрузкой? Каким источником информации вы при этом пользуетесь? Какими данными вы располагаете? Часто поставщик, действуя из самых лучших намерений, пытается снизить долю дефектной продукции в партии, проводя выборку дефектной продукции перед отгрузкой.

ГОСТ:

Выборочный контроль не предусматривает, что поставщик может сознательно поставлять несоответствующие единицы продукции (Источник: текст ГОСТ, см. список).

Комментарий:

Принимающей стороне может быть известно о "сознательной поставке несоответствующей продукции" поставщиком? Каким источником информации вы при этом пользуетесь? Какими данными вы располагаете?

Я знаком со случаями умышленного примешивания дефектной продукции в партию с годной. Ведь результирующая такой разумной смеси годной и негодной продукции в этом случае не должна превысить "предельно допустимого уровня несоответствий, предела приемлемого качества (AQL, acceptance quality limit)".

Что же делать вместо использования таблиц для выборочного приёмочного контроля?

Лучшим решением будет использование плана контроля входящих сырья, материалов и комплектующих "всё или ничего".

В любом случае мы должны делать всё, чтобы ни одно дефектное (не соответствующее требованиям) изделие не попало к вашему покупателю. Для сокращения общих совокупных затрат на производство качественных изделий постоянно совершенствуйте все процессы, понимая их взаимозависимость. Правило контроля входящих материалов "всё или ничего" служит только для минимизации средних совокупных затрат компании на отбраковку входящих материалов, для чего и следует принимать решение о 100% контроле всей партии входящих материалов или пропуске такой партии на производство с последующей заменой и переделкой дефектных изделий, образованных в результате такого пропуска приемкой без входного контроля.

"Когда ваш продукт достиг потребителя, непосредственная стоимость ремонта и замены – это лишь малая часть стоимости дефекта. Потеря бизнеса в будущем из-за неудовлетворенного потребителя или потенциального потребителя, узнавшего о случившемся, может быть огромна, и, к несчастью, ее невозможно оценить".

[2] Э. Деминг,"Выход из кризиса"
(W. Edwards Deming, "Out of the Crisis")

Если текущие отношения с поставщиком не дают вам достоверного представления о стабильности его процессов, а собственных данных по истории поставок нет - используйте 100% проверку (только при неразрушающих испытаниях) для быстрейшего накопления такой информации. Настойчиво требуйте от поставщика предоставлять с каждой партией контрольные карты его процессов. Если он не умеет это делать, научите его. Одновременно собирайте данные о партиях поставщика собственными силами при приемке партий материалов, стройте контрольные карты и судите о стабильности его процессов по контролируемым показателям качества и средней доле дефектных материалов, это позволит вам перейти к плану контроля "всё или ничего".

"Состояние статистической управляемости имеет явное преимущество. Чтобы узнать, соответствует ли входящий поток партий условию 1 или условию 2 правила "всё или ничего" или находится в состоянии, граничащем с хаосом, надо лишь отслеживать статистическую управляемость и среднюю долю дефектных изделий с помощью карт, построенных на основе текущих испытаний малых выборок (как и в любом случае), предпочтительно в сотрудничестве с поставщиком и на его территории".

[2] Э. Деминг,"Выход из кризиса"
(W. Edwards Deming, "Out of the Crisis")

Стройте с заинтересованным в сотрудничестве поставщиком такие отношения, которые позволят со временем, в ближайшей перспективе это не случится, полностью отказаться от входного контроля. А до этого момента не оставайтесь без информации, стройте собственными силами контрольные карты качественных параметров входящих материалов. Это даст вам дополнительное преимущество на переговорах с таким поставщиком.

Список ГОСТ по процедурам выборочного контроля качества

ГОСТ Р ИСО 3951-1-2015
Обозначение англ: GOST R ISO 3951-1-2015
Название рус.: Статистические методы. Процедуры выборочного контроля по количественному признаку. Часть 1. Требования к одноступенчатым планам на основе AQL при контроле последовательных партий по единственной характеристике и единственному AQL
Название англ.: Statistical methods. Sampling procedures for inspection by variables. Part 1. Specification for single sampling plans indexed by AQL for lot-by-lot inspection for a single quality characteristic and a single AQL

ГОСТ Р ИСО 3951-2-2015
Обозначение англ: GOST R ISO 3951-2-2015
Название рус.: Статистические методы. Процедуры выборочного контроля по количественному признаку. Часть 2. Общие требования к одноступенчатым планам на основе AQL при контроле последовательных партий по независимым характеристикам качества
Название англ.: Statistical methods. Sampling procedures for inspection by variables. Part 2. General specification for single sampling plans indexed by AQL for lot-by-lot inspection of independent quality characteristics

ГОСТ Р ИСО 3951-3-2009
Обозначение англ: GOST R ISO 3951-3-2009
Название рус.: Статистические методы. Процедуры выборочного контроля по количественному признаку. Часть 3. Двухступенчатые схемы на основе AQL для контроля последовательных партий
Название англ.: Statistical methods. Sampling procedures for inspection by variables. Part 3. Double sampling schemes indexed by AQL for lot-by-lot inspection

ГОСТ Р 50779.70-2018
Обозначение англ: GOST R 50779.70-2018
Название рус.: Статистические методы. Процедуры выборочного контроля по альтернативному признаку. Введение в стандарты серии ГОСТ Р ИСО 2859
Название англ.: Statistical methods. Sampling procedures for inspection by attributes. Introduction to GOST R ISO 2859 series of standards

ГОСТ Р ИСО 2859-1-2007
Обозначение англ: GOST R ISO 2859-1-2007
Название рус.: Статистические методы. Процедуры выборочного контроля по альтернативному признаку. Часть 1. Планы выборочного контроля последовательных партий на основе приемлемого уровня качества
Название англ.: Statistical methods.Sampling procedures for inspection by attributes.Part 1. Sampling schemes indexed by acceptance quality limit for lot-by-lot inspection.

ГОСТ Р ИСО 2859-3-2009
Обозначение англ: GOST R ISO 2859-3-2009
Название рус.: Статистические методы. Процедуры выборочного контроля по альтернативному признаку. Часть 3. Контроль с пропуском партий
Название англ.: Statistical methods. Sampling procedures for inspection by attributes. Part 3. Skip-lot sampling procedures

ГОСТ Р ИСО 2859-5-2009
Обозначение англ: GOST R ISO 2859-5-2009
Название рус.: Статистические методы. Процедуры выборочного контроля по альтернативному признаку. Часть 5. Система последовательных планов на основе AQL для контроля последовательных партий
Название англ.: Statistical methods. Sampling procedures for inspection by attributes. Part 5. System of sequential sampling plans indexed by AQL for lot-by-lot inspection

ГОСТ Р ИСО 2859-10-2008
Обозначение англ: GOST R ISO 2859-10-2008
Название рус.: Статистические методы. Процедуры выборочного контроля по альтернативному признаку. Часть 10. Введение в стандарты серии ГОСТ Р ИСО 2859
Название англ.: Statistical methods. Sampling procedures for inspection by attributes. Part 10. Introduction to the GOST R ISO 2859 series of standards