عنصر التخطيط

التمثيل المرئي لتتبع التقدم المحرز على مر الزمن. تشبه الرسوم البيانية خط.

مخططات السيطرة ، والمعروف أيضا باسم شيوارت المخططات أو التخطيطات العملية والسلوك ، في مراقبة العملية الإحصائية هي الأدوات المستخدمة لتحديد ما إذا كانت عملية التصنيع أو الأعمال التجارية في حالة من الرقابة الإحصائية أو لا.

نظرة عامة

إذا كان الرسم البياني يشير الى ان العملية هي حاليا تحت السيطرة ومن ثم يمكن استخدامه مع الثقة في التنبؤ بالأداء المستقبلي لهذه العملية. إذا كان الرسم البياني يشير الى ان العملية التي يجري رصدها ليست في السيطرة ، ويمكن أن يكشف عن نمط مساعدة في تحديد مصدر الاختلاف يجب القضاء لإعادة عملية العودة الى السيطرة. مخطط السيطرة على نوع معين من الرسم البياني للتشغيل التي تسمح بأن يتم تغيير كبير متباينة من التغير الطبيعي لهذه العملية.

هذا هو المفتاح للسيطرة على عملية فعالة والتحسين. ويمكن على المستوى العملي أن ينظر إليها على الرسم البياني للمراقبة كجزء من نهج الانضباط الهدف الذي يسهل اتخاذ قرار بشأن ما إذا كانت عملية الأداء ، اهتماما أو لا.

الرسم البياني للسيطرة هي واحدة من الأدوات الأساسية السبعة لمراقبة الجودة (جنبا إلى جنب مع الرسم البياني الرسم البياني باريتو ، ورقة والاختيار ، بين السبب والنتيجة المخطط ، انسيابي ، والتشرذم ،).

تاريخ

اخترع التخطيط سيطرة التر ألف شيوارت بينما كان يعمل لمختبرات بيل في 1920s. وكان مهندسو الشركة تسعى إلى تحسين موثوقية نظمها نقل الاتصالات الهاتفية. لأن مكبرات الصوت وغيرها من المعدات كان لا بد من دفن تحت الأرض ، كان هناك حاجة العمل للحد من تكرار الفشل والتصليح. بحلول عام 1920 قد أدركوا بالفعل على أهمية الحد من التفاوت في عملية التصنيع. علاوة على ذلك ، قد أدركوا أن استمرار عملية التكيف في رد فعل على عدم المطابقة زيادة التباين في الواقع وتردي نوعيتها. مؤطرة شيوارت المشكلة من حيث المشتركة والخاصة وأسباب الاختلاف ، في 16 مايو 1924 ، وكتب مذكرة داخلية عرض المخطط التحكم كأداة للتمييز بين البلدين. وأشار مدرب الدكتور شيوارت ، جورج ادواردز : "الدكتور شيوارت أعدت مذكرة قليلا فقط عن صفحة في طول منحت نحو ثلث تلك الصفحة الى رسم تخطيطي بسيط وهو أننا ندرك جميعا اليوم كما مخطط السيطرة التخطيطي. تعيين هذا الرسم البياني ، والنص القصير الذي سبقته وأعقبته ، عليها جميع المبادئ الأساسية والاعتبارات التي تشارك في ما نعرفه اليوم باسم عملية مراقبة الجودة. " وأكد أن جلب شيوارت عملية الإنتاج في حالة من الرقابة الإحصائية ، حيث لا يوجد سوى سبب التباين المشترك ، والحفاظ عليها في السيطرة ، لا بد من توقع المستقبل والإخراج لإدارة العملية الاقتصادية.

خلقت الدكتور شيوارت أساس للتخطيط والسيطرة على مفهوم الدولة من السيطرة الإحصائية التجارب المصممة بعناية. في حين لفت الدكتور شيوارت من النظريات الإحصائية نقية الرياضية ، وقال إنه يفهم البيانات من العمليات الفيزيائية لم تسفر عن "منحنى التوزيع الطبيعي" (توزيع جاوس ، كما يشار اليها عادة بوصفها "منحنى الجرس"). اكتشف أن الاختلاف الملحوظ في بيانات القطاع الصناعي لم تتصرف دائما بنفس الطريقة البيانات في الطبيعة (الحركة البراونية للجزيئات). واختتم الدكتور شيوارت أنه بينما يعرض كل عملية التغيير ، بعض العمليات التي تسيطر عرض التباين أمر طبيعي في هذه العملية ، في حين أن آخرين عرض التباين غير المنضبط ليست موجودة في نظام عملية سببية في جميع الأوقات.

في عام 1924 أو عام 1925 ، وجاء الابتكار شيوارت إلى اهتمام دبليو إدواردز ديمنج ، ثم عمل في منشأة هوثورن. ديمنج بعد ذلك عملت في وزارة الزراعة في الولايات المتحدة ومن ثم أصبح المستشار الرياضي للمكتب التعداد في الولايات المتحدة. على مدى القرن المقبل نصف ، وأصبح بطل ده مينغ وقبل كل شيء مؤيد لعمل شيوارت. بعد هزيمة اليابان في نهاية الحرب العالمية الثانية ، شغل منصب مستشار ديمنج الإحصائية للقائد الأعلى لقوات الحلفاء. انتشار تورطه التي تلت ذلك في الحياة اليابانية ، وعمل طويلا كمستشار الصناعية هناك ، والتفكير شيوارت ، واستخدام التخطيط السيطرة ، على نطاق واسع في الصناعة التحويلية اليابانية في جميع أنحاء 1950s و 1960s.

تفاصيل الرسم البياني

مخطط السيطرة ويتألف من :

النقاط التي تمثل قياسات سمة نوعية في عينات أخذت من هذه العملية في أوقات مختلفة [البيانات]
خط الوسط ، في عملية رسم يعني مميزة ، والتي يتم حسابها من البيانات
حدود الرقابة العليا والسفلى (التي تسمى أحيانا "الحدود العملية الطبيعية") التي تشير إلى العتبة التي تعتبر عملية الإخراج إحصائيا "من المرجح"
فإنه قد يكون لها سمات الاختيارية الأخرى ، بما في ذلك :

تحذير حدود العلوي والسفلي ، والمستمدة كخطوط منفصلة ، وعادة اثنين الانحرافات القياسية فوق وتحت خط الوسط
التقسيم إلى مناطق ، مع إضافة القواعد التي تحكم ترددات من الملاحظات في كل منطقة
الشرح مع الأحداث من الاهتمام ، على النحو الذي يحدده المهندس المسؤول عن الجودة في نوعية العملية التي

تخطيط الاستخدام

إذا كانت العملية في السيطرة ، وجميع نقاط مؤامرة ضمن حدود السيطرة. أي ملاحظات خارج الحدود ، أو أنماط منتظمة داخل ، تشير مقدمة من مصدر (وغير متوقعة مرجح) جديدة من التباين ، والمعروفة باسم الاختلاف الخاصة القضية. منذ الاختلاف يعني زيادة تكاليف زيادة الجودة ، رسما بيانيا السيطرة "يشير الى" وجود سبب خاص ، يتطلب تحقيق فوري.

هذا يجعل السيطرة حدود المساعدات قرار مهم جدا. حدود السيطرة اقول لكم عن السلوك عملية وليس لها أي علاقة جوهرية في تحديد أية أهداف أو التسامح الهندسية. في الممارسة العملية ، يعني عملية (وبالتالي خط الوسط) قد لا تتوافق مع القيمة المحددة (أو الهدف) من خصائص نوعية لتصميم عملية "ببساطة لا يمكن تسليم السمة العملية على المستوى المطلوب.

مخططات السيطرة الحد حدود المواصفات أو الأهداف بسبب ميل من المشاركين في تلك العملية (على سبيل المثال ، مشغلي الآلات) للتركيز على أداء لمواصفات عندما تكون في واقع الأمر بالطبع أقل تكلفة العمل هو الحفاظ على عملية التغير في أدنى مستوى ممكن. محاولة لجعل العملية الطبيعية التي الوسط ليست هي نفسها كهدف لتنفيذ هدف عملية زيادة تقلب مواصفات وتكاليف تزيد بدرجة كبيرة ويسبب الكثير من عدم الكفاءة في العمليات. دراسات القدرة على القيام بعملية فحص العلاقة بين حدود عملية طبيعية (حدود السيطرة) والمواصفات ، ولكن.

الغرض من مخططات السيطرة للسماح الكشف بسيطة من الأحداث التي تدل على عملية التغيير الفعلي. هذا القرار يمكن أن يكون صعبا بسيطة حيث الخصائص العملية متفاوتة بشكل مستمر ، ويقدم الرسم البياني للمراقبة معايير موضوعية إحصائيا للتغيير. عندما يتم الكشف عن التغيير وتعتبر جيدة قضيته يجب تحديد وربما تصبح وسيلة جديدة للعمل ، حيث كان التغيير سيئة ثم ينبغي تحديد السبب والقضاء عليها.

واضاف هذا الغرض في حدود تحذير أو تقسيم المخطط إلى مناطق سيطرة هو تقديم الإخطار المبكر إذا كان هناك شيء ما مفقود. بدلا من شن على الفور عملية تحسين الجهد لتحديد ما إذا كانت الأسباب الاستثنائية موجودة ، ويجوز للمهندس الجودة مؤقتا زيادة المعدل الذي يتم أخذ عينات من إخراج العملية حتى انه من الواضح ان العملية هي حقا في السيطرة عليها. علما بأن الحدود مع سيغما ثلاثة ، واحد يتوقع أن يشير مرة واحدة تقريبا من بين كل 370 نقطة في المتوسط ​​، ويرجع ذلك لمجرد شائعة ، الأسباب.

اختيار حدود

تعيين شيوارت 3 سيغما قيود على الأسس التالية.

نتيجة لعدم المساواة الخشنة تشيبيشيف بأن لأي توزيع الاحتمال ، احتمال حدوث نتائج أكبر من الانحرافات ك القياسية من هو يعني في معظم 1/k2.
النتيجة الدقيقة للالتفاوت Vysochanskii - Petunin ، أن أي التوزيع الاحتمالي الأحادي الواسطة ، واحتمال حدوث نتائج أكبر من الانحرافات ك القياسية من أقصد في / معظم 4 (9k2).
التحقيق تجريبية من التوزيعات الاحتمالية النثرية التي تكشف ما لا يقل عن 99 ٪ من الملاحظات وقعت في غضون ثلاثة انحرافات معيارية للمتوسط.
تلخيص الاستنتاجات شيوارت بالقول :

... الحقيقة أن المعيار الذي يحدث لأننا استخدام لديها أصول رفيع الثقافة الإحصائية الدقيقة في النظريات لا يبرر استخدامه. يجب أن تأتي من تبرير مثل هذه الأدلة التجريبية من أنه يعمل. كما قد يقول مهندس العملية ، والدليل على الحلوى في الأكل.

رغم انه جربت في البداية مع وجود حدود على أساس التوزيعات الاحتمالية ، وكتب في نهاية المطاف شيوارت :

استلهمت بعض المحاولات المبكرة لوصف حالة من الرقابة الإحصائية على الاعتقاد بأن هناك شكلا خاصا من وظيفة و تواتر وقيل في وقت مبكر أن القانون الطبيعي تتميز مثل هذه الدولة. عندما تم العثور على القانون الطبيعي أن تكون غير كافية ، ثم حوكم الأشكال الفنية المعمم. اليوم ، ومع ذلك ، انتقد كل الآمال في العثور على نموذج فريد من نوعه و الوظيفية.

ويهدف المخطط السيطرة بوصفها ارشادي. أصر ديمنج أنه ليس اختبار الفرضية وليس بدافع يما Neyman - بيرسون. واعتبر أن طبيعة منفصلة للسكان وإطار العينة في معظم حالات الصناعية للخطر استخدام الأساليب الإحصائية التقليدية. وكانت النية في السعي ديمنج نظرة ثاقبة لنظام سبب عملية... تحت مجموعة واسعة من ظروف مجهولة ، المستقبل والماضي.... ادعى أنه في ظل هذه الظروف ، 3 - سيغما الحدود المنصوص... دليل عقلاني والاقتصادية لخسائر اقتصادية الدنيا... من خطأين :

يعزو اختلاف أو خطأ لسبب خاص عندما تكون في واقع الأمر سببا ينتمي إلى النظام (القضية المشتركة). (المعروف أيضا باسم نوع الخطأ الأول)
يعزو اختلاف أو خطأ في النظام (الأسباب شيوعا) في حين أن السبب كان خاصا. (المعروف أيضا باسم نوع الخطأ الثاني)

حساب الانحراف المعياري

أما بالنسبة لحساب حدود السيطرة ، والانحراف المعياري المطلوب هو أن من التباين المشترك السبب في هذه العملية. وبالتالي ، لا يتم استخدام مقدر المعتاد ، من حيث تباين العينة ، وهذا وتقدر إجمالي الخسائر التربيعية والخطأ ، من كل من المشترك والخاصة أسباب الاختلاف.

طريقة بديلة لاستخدام العلاقة بين مجموعة من عينة وانحرافه القياسية التي يجنيها ليونارد HC تيبت ، مقدر الذي يميل إلى أن يكون أقل تأثرا الملاحظات المدقع الذي يصنف الخاصة الأسباب.

قواعد لكشف الاشارات

مجموعات الأكثر شيوعا هي :

القواعد الغربية كهربائية
القواعد ويلر (ما يعادل التجارب الغربية منطقة كهربائية)
ونيلسون قواعد
كان هناك جدل خاصة فيما يتعلق بكيفية تشغيل لفترة طويلة من الملاحظات ، وكلها على نفس الجانب من خط الوسط ، وينبغي اعتباره إشارة ، وامتناع 8 و 7 و 9 الذي يجري الترويج له من قبل جميع الكتاب المختلفة.

أهم مبدأ لاختيار مجموعة من القواعد هو أن يتم اختيار قبل أن تفقد البيانات. اختيار القواعد بمجرد النظر إلى البيانات تميل إلى زيادة النوع الأول بسبب نسبة الخطأ إلى آثار التجارب التي تشير إليها البيانات.

قواعد بديلة

في عام 1935 ، ومؤسسة المواصفات والمقاييس البريطانية ، تحت تأثير بيرسون ايغون وضد روح شيوارت ، واعتمدت مخططات السيطرة ، استبدال 3 سيغما الحدود مع الحدود استنادا المئينات من التوزيع العادي. هذه الخطوة لا تزال ممثلة في أوكلاند جون وغيرهم ولكن تم إهمال على نطاق واسع من الكتاب في التقليد شيوارت - ديمنج.

أداء مخططات السيطرة

عند نقطة تقع خارج الحدود المقررة للمخطط السيطرة معين ، ومن المتوقع ان المسؤولين عن العملية الأساسية لتحديد ما إذا كان هناك سبب خاص حدث. إذا كان أحد لديه ، ثم ينبغي أن يكون القضاء على هذه القضية إذا كان ذلك ممكنا. ومن المعروف أنه حتى عندما عملية في السيطرة (وهذا هو ، أي أسباب خاصة موجودة في النظام) ، وهناك ما يقرب من 0.27 ٪ من احتمال نقطة تجاوز حدود الرقابة 3 سيغما. منذ يتم تقييم حدود الرقابة في كل مرة يتم إضافة نقطة إلى التخطيط ، ويترتب على كل ذلك بسهولة مخطط السيطرة في نهاية المطاف سوف إشارة إلى احتمال وجود سبب خاص ، حتى ولو ليست واحدة وقعت فعلا. لمخطط السيطرة شيوارت باستخدام 3 - سيغما حدود ، وهذا انذار كاذب يحدث في المتوسط ​​مرة كل الملاحظات أو 1/0.0027 370.4. لذلك ، على المدى المتوسط ​​في السيطرة على طول (أو في السيطرة على ARL) من مخطط شيوارت هو 370.4.

وفي الوقت نفسه ، إذا كان هناك سبب خاص يحدث ، فإنه قد لا تكون ذات حجم كاف للتخطيط لانتاج حالة الانذار على الفور. إذا كان هناك سبب خاص يحدث ، لا يمكن للمرء أن يصف هذه القضية عن طريق قياس التغيير في و / أو التباين يعني العملية في السؤال. عندما تكون كمية هذه التغييرات ، فمن الممكن لتحديد ARL خارج عن السيطرة للتخطيط.

اتضح أن المخططات شيوارت جيدة جدا في الكشف عن تغيرات كبيرة في عملية يعني أو التباين ، وعلى الخروج عن السيطرة ARLs هي قصيرة نسبيا في هذه الحالات. ومع ذلك ، لأصغر التغيرات (مثل 1 -- 2 سيغما أو تغير في الوسط) ، والرسم البياني شيوارت لا يكشف عن هذه التغيرات بكفاءة. وقد تم تطوير أنواع أخرى من مخططات السيطرة ، مثل التخطيط والتخطيط EWMA CUSUM ، الذي كشف عن أصغر التغيرات بكفاءة أكبر من خلال الاستفادة من المعلومات التي تم جمعها من الملاحظات السابقة إلى نقطة أحدث البيانات.