Автоматизация рациональной группировки данных для построения XbarR-карты средних и размахов подгрупп по выбранным источникам вариаций и размеру подгруппы

Важный аспект эффективного использования контрольных карт — их способность отвечать на правильные вопросы. Для этого способ распределения данных по подгруппам должен соответствовать структуре данных. Обычно это означает, что в каждую подгруппу следует группировать данные из некоторой «малой области» — пространства, времени, партии продукции, чтобы внутри подгруппы данные были как можно более однородными. Именно вариация внутри подгрупп используется для установления контрольных пределов, которые определяют, какая вариация допустима между подгруппами.

[4] Дональд Уилер, "Статистическое управление процессами.
Оптимизация бизнеса с использованием контрольных карт Шухарта"
(Donald J. Wheeler, "Understanding Statistical Process Control")

Кнопка [Автоматизация рациональной группировки данных для построения XbarR-карты средних и размахов подгрупп]

Уникальная и очень востребованная функция для автоматизации построения XbarR-карты средних и размахов подгрупп с рациональной группировкой данных по выбранному пользователем столбцу фактора (виду источника вариации) и размеру подгруппы.

Пример использования функции группировки данных о недельной выручке по сотрудникам отдела продаж

Рисунок 1. Причинно-следственная диаграмма. Диаграмма Исикавы (Рыбий скелет) с типами источников вариаций (типами факторов) верхнего уровня.

Источником данных для функции рациональной группировки служат исходные данные для построения XmR-карты индивидуальных значений.

При построении контрольной XbarR-карты средних и размахов подгрупп автоматически:

  • осуществляется проверка смешения значений факторов выбранного типа во всех сформированных подгруппах и если невозможно сформировать рациональные подгруппы с выбранными пользователем условиями, откроется окно сообщения об этом с одновременной активацией окна результирующей таблицы ошибочной группировки.
  • Формируются только полные подгруппы заданного пользователем размера, а неполные подгруппы (конечные) отсекаются.
  • из отчёта XmR-карты индивидуальных значений наследуются наименования графиков, границы допусков, значение сигмы и смещение измерительной системы, формат значений, учитывается возможность наличия отрицательных значений в данных;
  • на график контрольной карты выводятся вертикальные пунктирные линии границ действия значений источников вариации выбранного для группировки типа фактора, разделяющие серии точек;
  • в местах смены значений источников вариации соединительная линия между сериями точек разрывается для большей наглядности;
  • выключаются все правила зональных критериев Western Electric, кроме Первого правила, т. к. понятие последовательности для всего ряда после группирования данных не имеет практического смысла.

Например, в контексте статьи Дональда Уилера "Рациональная группировка данных" для третьего способа организации данных в подгруппы, ниже демонстрируется последовательность применения функции рациональной группировки данных на рисунках 2-8.

Исходные данные для функции рациональной группировки данных - данные для построения XmR-карты индивидуальных значений

Рисунок 2. Исходные данные для функции рациональной группировки данных представляют данные для построения XmR-карты индивидуальных значений с обязательным заполнением столбцов типов факторов, по которым планируется группировка.

На рисунке 3 ниже представлена контрольная XmR-карта для исходных данных с рисунка 2, многократно повторяемая структура формы графика которой сообщает о явном отсутствии однородности деталей, получаемых из четырёх полостей одной изложницы.

Контрольная XmR-карта индивидуальных значений для исходных данных.

Рисунок 3. Контрольная XmR-карта индивидуальных значений для исходных данных. Порядок точек с повторениями [Полость 1 - Полость 2 - Полость 3 - Полость 4], подписи точек [Цикл], вертикальные линии разделения серий [Час выборки]. Процесс несимметричен, на X-карте нет нижней границы.

Для лучшего понимания происходящего с помощью нашего программного обеспечения пользователь может рационально сгруппировать данные рисунка 2 по полю таблицы исходных данных [Полость] и размеру подгруппы [n=5] в соответствии с пятью циклами, отобранными каждый час, см. рисунок 4.

Исходные данные для функции рациональной группировки данных с окном функции выбора поля фактора и размера подгруппы

Рисунок 4. Исходные данные для функции рациональной группировки данных с окном функции выбора поля фактора и размера подгруппы.

По результатам группировки данных мы получаем итоговую таблицу рисунка 5 для построения XbarR-карты средних и размахов подгрупп:

Итоговые данные для для построения XbarR-карты средних и размахов подгрупп по результатам рациональной
            организации данных в подгруппы.

Рисунок 5. Итоговые данные для для построения XbarR-карты средних и размахов подгрупп по результатам рациональной организации данных в подгруппы. Заголовок столбца источников вариаций, по которому производилась группировка значений выделяется цветом, в данном примере [Полость].

Ниже на рисунке 6. представлена контрольная XbarR-карта средних и размахов подгрупп для данных организованных в рациональные подгруппы, которая наглядно демонстрирует явное отличие изделий выдаваемых разными полостями одной изложницы и существенное отличие процесса в первый и второй день.

Контрольная XbarR-карта средних и групповых размахов для организованным в рациональные подгруппы данным.

Рисунок 6. Контрольная XbarR-карта средних и групповых размахов для данных, организованных в рациональные подгруппы. Подписи точек [Час выборки].

Контрольная XbarR-карта средних и групповых размахов для организованным в рациональные подгруппы данным.

Рисунок 7. Контрольная XbarR-карта средних и групповых размахов для данных, организованных в рациональные подгруппы, с пересчётом контрольных границ для отдельных серий четырёх Полостей.

Можно продолжить обработку данных контрольной карты с Рисунка 7 и с использование функции построения контрольных границ для отдельных серий разделить серии данных в области отдельных полостей по видимым признакам, получив подтверждение функционирования отличающихся процессов в первый и второй день.

Контрольная карта средних и размахов подгрупп

Рис. 8. Карта средних и размахов подгрупп для третьего способа организации данных в подгруппах с контрольными пределами для отдельных серий точек. Графики построены с использованием функции автоматизации группировки данных для построения XbarR-карты средних и размахов подгрупп по выбранному типу источников вариаций (столбцу с факторами) и размеру подгрупп с дополнительным применением функции построения контрольных границ для отдельных серий подгрупп. Две зоны для каждой полости соответствуют первому и второму дню отбора образцов.

Смотрите видео ниже с демонстрацией описанного выше процесса рационального группирования данных:

Видео 1. Рациональная группировка исходных данных для построения контрольный XbarR-карты средних и размахов подгрупп с последующим применением функции построения контрольных границ для отдельных серий подгрупп (точек) - в контексте статьи Дональда Уилера "Рациональная группировка данных"

Наше программное обеспечение уже содержит подготовленный запрос Power Query к внешнему файлу Excel с данными, использованными для описания этой функции.

Эта функция использует преимущество XbarR-карты средних в части возможности рациональной группировки данных и незаменима для оценки ключевых показателей эффективности сотрудников относительно общих границ системы. Например, для выяснения, кто из сотрудников работает вне системы с лучшими или худшими результатами, а кто работает в пределах системы.

Пример использования функции группировки данных о недельной выручке по сотрудникам отдела продаж смотрите в открытом решении: Ошибочное использование KPI в системе мотивации персонала. Или как руководство лишает себя важнейшей для управления компанией информации и разрушает командную работу.

Пример использования функции группировки данных о недельной выручке по сотрудникам отдела продаж

Рисунок 9. Взаимодействие системы с группой сотрудников. Контрольная карта средних и размахов подгрупп XbarR-карта. Рисунок подготовлен с использованием ПО Контрольные карты Шухарта ПРО-Аналитик (для Excel + Power Query). UCL - верхняя контрольная граница, LCL - нижняя контрольная граница, CL - центральная линия.

Ещё один пример использования функции группировки данных в открытом решении: Оценка процесса измерений (Evaluating the Measurement Process, EMP).

Использование функции программы для организации данных в рациональные подгруппы для оценки процесса измерений
            (Evaluating the Measurement Process, EMP)

Рисунок 10. Использование функции организации данных в рациональные подгруппы для оценки процесса измерений (Evaluating the Measurement Process, EMP).

Читайте статью Дональда Уилера Рациональная группировка данных для XbarR-карты средних и размахов подгрупп. В статье графики контрольных карт всех способов организации данных в подгруппах подготовлены с помощью этой функции нашего ПО.