Контроль качества химического процесса

Опубликовал: pvi777 в категорию Промышленность - Дата добавления: 25.10.2021, 18:56


Содержание

Пример выполнен в 5ой версии системы STATISTICA.

Данный пример основан на реальных данных, взятых из книги Montgomery D.C., Runger G.C. (1994). Applied Statistics and Probability for Engineers (N. Y.: Wiley & Sons).

Постановка задачи

Предположим, вам необходимо контролировать концентрацию некоторого вещества на выходе химического процесса. Вы наблюдаете процесс в реальном времени, в течение 20 часов, и снимаете с датчиков нужную характеристику каждый час.

Данные представлены в табл. 1.

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

102

95

98

98

102

99

99

98

100

98

 

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

101

99

101

98

97

97

100

101

97

101

Таблица 1. Исходные данные

Особенностью процессов, протекающих в реальном времени, является то, что здесь не естественно группировать измерения. Поэтому нужно использовать карты для индивидуальных наблюдений.

Считается, что процесс выходит из-под контроля, если значения концентрации превышают допустимый уровень и выходят за верхнюю контрольную границу.

Назовите контролируемый параметр concent.

Шаг 1. Введите исходные данные в файл STATISTICA с именем Chemipro

Таблица с исходными данными
Рис. 1. Таблица с исходными данными

Шаг 2. Запустите модуль Интерактивный контроль качества.

Стартовая панель модуля Интерактивный контроль качества
Рис. 2. Стартовая панель модуля Интерактивный контроль качества

Шаг 3. На стартовой панели выберите опцию Отдельные наблюдения и скользящий размах и нажмите кнопку OK.

В появившемся диалоговом окне выберите concent в качестве переменной с измерениями.

Окно выбора переменных - выбор переменной concent
Рис. 3. Окно выбора переменных - выбор переменной concent

Шаг 4. Постройте контрольную карту скользящих размахов для последовательности наблюдений.

X - и MR карты для переменной concent
Рис. 4. X- и MR карты для переменной concent

Рисунок 5
Рис. 5. Опции управления X- и MR картами в STATISTICA

Шаг 5. Анализ карты. На X-карте все точки попадают в область внутри контрольных границ.

На контрольной карте скользящих размахов (MR карте) видно, что все точки находятся ниже контрольной границы. Это хороший результат.

Можно сказать, что концентрация вещества в химическом процессе подчиняется требованиям статистического контроля.

Продолжение анализа

Следует иметь в виду, что карты для отдельных наблюдений не способны отражать малые изменения среднего уровня концентрации, которые, однако, могут играть существенную роль в химическом процессе.

Поэтому для анализа этих данных нужно далее использовать контрольные карты накопленных сумм.

Выявление малых изменений средних значений

Шаг 1. Запустим модуль Карты контроля качества.

Карты контроля качества
Рис. 6. Стартовая панель показывает доступные контрольные карты

Шаг 2. На стартовой панели выберите CUSUM карта для непрерывных переменных и нажмите кнопку OK. Это карты накопленных или кумулятивных сумм.

Шаг 3. В появившемся диалоговом окне выберите concent в качестве переменной с измерениями.

Задание переменных дл CUSUM карт
Рис. 7. Задание переменных для CUSUM карт

Нажмите кнопку OK. На экране появится CUSUM карта.

Карта накопленной суммы для переменной concent
Рис. 8. Карта накопленной суммы для переменной concent

Из приведенного графика следует, что все точки данных попадают внутрь контрольного интервала.

На карте изображена также так называемая V-маска, имеющая следующий смысл.

Если в наблюдаемом процессе имеется значимое смещение среднего значения, то точки выходят за пределы V-маски.

В нашем случае точки не выходят за пределы маски, поэтому можно сделать окончательное заключение о том, что исследованный химический процесс удовлетворяет требованиям статистического контроля.

Шаг 4. Используя кнопки диалогового окна, которое появилось на экране, можно получить дополнительные результаты.

Карта накопленной суммы для переменной concent
Рис. 9. Карта накопленной суммы для переменной concent

Например, нажмите на кнопку Описательные статистики на панели. Вы увидите следующую таблицу с результатами.

Отчет по контрольной карте накопленной суммы
Рис. 10. Отчет по контрольной карте накопленной суммы

Шаг 5. Можно продолжить анализ, например, просмотреть Гистограммы средних. Для этого нажмите кнопку Гистограмма средних. Далее задайте желаемые значения контрольных пределов и числа категорий и нажмите кнопку OK.

Гистограмма средних
Рис. 11. Гистограмма средних

В начало



Комментарии:


Оставить комментарий

Вход на сайт

Информация о проекте

Настоящий сайт представляет собой информационный портал, содержащий материалы по проблеме бизнес-аналитики, раскрывающие особенности использования современных подходов и методов анализа и обработки данных, что в условиях современной информатизации общества представляется весьма актуальным при исследовании различных проблем социально-экономического характера.
Настоящий портал содержит материалы познавательного, учебно-методического и научно-исследовательского характера, демонстрирующие современное состояние развития проблемы бизнес-аналитики, проблемы анализа и обработки данных. Особое внимание на страницах сайта уделено методическому и аналитическому инструментарию рассматриваемых проблем. Наряду с теоретическими и аналитическими материалами сайт содержит пакеты программных продуктов, представляющих собой прикладной инструментарий, способный автоматизировать научно-практические исследования в области бизнес-аналитики и бизнес-статистики.

Контакты