С помощью КК можно визуально представить колебания значений показателя качества ТП. Говорят, что ТП “дышит”, его состояние постоянно меняется, оно никогда не остается неизменным. На текущее состояние ТП оказывают влияние следующие четыре фактора:

— материал, из которого изготавливается изделие;

— метод измерения контролируемого параметра;

— человек, выполняющий технологическую операцию;

— оборудование, используемое для выполнения технологической операции.

Так как изменение величины контролируемого параметра обусловлено действием всех четырех вышеперечисленных факторов, то рассмотрим их влияние более подробно.

Первый вопрос, на который стремятся получить ответ – позволяет ли имеющееся оборудование изготовить продукцию требуемого качества. Для того чтобы ответить на него, зафиксируем все вышеперечисленные факторы и проведем измерение выходного показателя качества для достаточно большой выборки изделий. По полученным данным построим кривую плотности вероятности показателя качества, которая получила название кривой точности работы оборудования (ТРО). Нанесем на ось Х верхнюю — Х_в и нижнюю – Х_н границы допустимого изменения параметра. Центр технологического интервала обозначим как Х₀. Полученные кривые приведены на рис. 1.1-а, 1.1-б и 1.1-в. Площадь под кривой, ограниченной границами технологического допуска, соответствует вероятности выпуска годной продукции, а площадь под оставшейся частью кривой (так называемые «хвосты») – вероятности появления брака.

Рис. 1.1-а демонстрирует ситуацию, когда точность работы оборудования позволяет изготовить продукцию с незначительной долей брака. Однако, из-за того, что центр кривой ТРО (обозначен сплошной вертикальной линией) не совпадает с центром технологического допуска Х₀, процент бракованной продукции будет весьма значителен. Об этом свидетельствует достаточно большая площадь «хвостов». В этом случае рекомендуется проверить правильность простановки границ технологического допуска или переналадить оборудование с тем чтобы центр ТРО и Х₀ были как можно ближе друг к другу (так называемая центровка ТП).

Рис. 1.1-б демонстрирует ситуацию, когда кривая ТРО заведомо находится в границах технологического допуска. Вероятность изготовления бракованной продукции в таком случае будет практически равна нулю.

Рис. 1.1-в демонстрирует ситуацию, когда имеющееся оборудование в принципе не позволяет изготавливать продукцию с небольшой долей брака. Как видно из рисунка, площадь «хвостов» достаточно велика, следовательно, процент бракованной продукции будет весьма значителен.

Кривая ТРО характеризует влияние на величину контролируемого параметра только одного фактора – неточности работы оборудования. В реальности же на ход ТП влияние оказывают все вышеперечисленные факторы.

Проведем серию измерений величины контролируемого параметра в условиях, когда его колебания обусловлены всеми возможными причинами, и построим по ним кривую плотности вероятностей. Полученная кривая называется шириной рассеяния процесса (ШРП). Возможные соотношения между ШРП и ТРО, показаны на рис. 1.1-г, 1.1-д и 1.1-е. Очевидно, что ширина кривой ШРП всегда будет больше, чем ширина кривой ТРО.

Рис. 1.1-г демонстрирует ситуацию, когда центр технологического допуска и центры ТРО и ШРП не совпадают, что приводит к значительному количеству брака, хотя ширина ТРО свидетельствует о потенциальной возможности изготовления данной продукции на используемом оборудовании со значительно меньшей долей брака. В этом случае рекомендуется провести переналадку оборудования с тем, чтобы центры ШРП и ТРО совпали с центром технологического допуска. После проведения переналадки оборудования или, иначе говоря, центровки ТП можно достичь минимально возможного уровня брака для используемого оборудования, сырья и т. д.

Рис.1.1. Возможные соотношения ТРО (сплошная кривая),ШРП (пунктирная кривая) и границ технологического допуска

Рис. 1.1-д демонстрирует ситуацию, когда центровка ТП не требуется, а ширина ТРО и ШРП свидетельствует о том, что данный ТП настроен на минимально возможный уровень брака, величина которого невелика (площадь «хвостов» незначительна). То есть перед нами идеальный случай.

Рис. 1.1-е демонстрирует ситуацию, когда ТП отцентрирован, но величина брака все еще весьма значительна. Здесь возможны два варианта действий – или заменить используемое оборудование на иное, позволяющее достичь требуемого уровня брака, или смириться с большой долей бракованной продукции.

Хотелось бы отметить, что на рис. 1.1 приведены кривые ТРО и ШРП, подчиняющиеся нормальному закону распределения. Этот закон встречается в приложениях наиболее часто. Контрольные карты, которые мы будем рассматривать далее, предполагают чаще всего именно такой закон распределения контролируемого параметра. Поэтому, в дальнейшем, если не оговорено противное, мы будем полагать, что исследуемый параметр подчиняется нормальному закону.

Приведенные на рис. 1.1 иллюстрации свидетельствуют о том, что за счет уменьшения ширины технологического допуска при неизменной ширине ТРО можно получить обратный эффект, т.е. добиться увеличения доли брака. Организационные же меры (например, повышение квалификации персонала, ужесточение контроля за используемым сырьем) могут повлиять только на часть причин, вызывающих нестабильность ТП, но полностью ее ликвидировать не могут. Таким образом, задача любой службы, осуществляющей управление качеством продукции при серийном производстве, заключается в том, чтобы поддерживать ТП в центрированном виде, при достаточно малой величине его нестабильности.

В процессе подготовки к использованию КК для статистического регулирования ТП, специалисты должны указать, при каких значениях контролируемого параметра его можно считать налаженным, а при каких — нет. Для формирования плана контроля необходимо задаться следующими величинами – средней длиной серий для налаженного процесса L₀ и средней длиной серий для разлаженного процесса L₁. Средней длиной серий выборок называется среднее число выборок между соседними наладками ТП. При этом предполагается, что закон распределения контролируемого параметра остается неизменным. Величину L₀ желательно иметь достаточно большой (100 — 1000), а L₁ – минимальной (1,0-1,2).