you're reading...
Kỹ thuật hệ thống công nghiệp, Kiểm soát chất lượng, Thống kê ứng dụng, Thiết kế thí nghiệm, Uncategorized

Vai trò của thống kê trong sản xuất

Các bài liên quan:

Độ biến thiên của chất lượng

Tại sao phải giảm độ biến thiên

Trong sản xuất hàng loạt, một trong những vấn đề cơ bản của chất lượng là tính biến thiên, phản ánh mức độ đồng nhất của sản phẩm tạo ra. Một quá trình có tính biến thiên thấp sẽ tạo ra các sản phẩm đồng nhất hơn một quá trình có tính biến thiên cao. Do đó, kiểm soát chất lượng, ở một khía cạch nó đồng nghĩa với việc nỗ lực giảm thiểu tính biến thiên của các quá trình liên quan đến việc tạo ra sản phẩm. Khoa học thống kê là công cụ đắc lực hỗ trợ cho nhiệm vụ đó.

Thống kê có thể được hiểu nôm na là khoa học về thu thập và phân tích dữ liệu. Các phương pháp thống kê hiện đại cung cấp các công cụ cho phép ta tiếp cận một cách hệ thống và khoa học về tính biến thiên của chất lượng. Trong sản xuất, các phương pháp thống kê ứng dụng phổ biến nhất có thể chia làm hai nhóm: quan sát thông tin (informed observations, thuật ngữ tiếng Việt này tạm dịch vì nó chưa chuyển tải hết ý nghĩa) và thiết kế thí nghiệm (Design of experiments)

Quan sát thông tin: là các phương pháp liên quan đến quá trình thu thập và xử lý thống kê dữ liệu một cách tự nhiên từ quá trình sản xuất đang diễn ra, không can thiệp hay làm thay đổi thông số của các quá trình. Các phương pháp này chỉ tập trung quan sát, nghiên của, phân tích các dòng chảy tự nhiên không ngắt quãng của quá trình với mục đích là hiểu được chúng tốt hơn, từ đó giúp chúng ta có thể cải tiến. Quan sát thông tin cũng giống như các phương pháp tiếp cận khoa học mà các nhà thiên văn quan sát vũ trụ, các nhà động vật học nhiên cứu hành vi của các loài chim. Cách tiếp cận của nhóm phương pháp này dựa trên ý tưởng chính là: bất cứ quá trình nào cũng tạo ra thông tin có thể được dùng để cải tiến chính nó. Ví dụ, khi một quá trình sản xuất cho ra sản phẩm lỗi, thường chúng ta cho rằng đó là “thông tin xấu”. Nhưng nếu chúng ta nhìn ở góc độ ngược lại, “thông tin xấu” đó lại rất có giá trị để tìm ra các nguyên nhân gốc của vấn đề. Lúc này chúng ra cần tập trung vào thông tin đã có, diễn dịch thông điệp chúng mang lại, từ đó thay đổi hoặc điều chỉnh quá trình để ngăn ngừa sản phẩm lỗi tiếp tục xảy ra.

Các phương pháp thường dùng trong nhóm quan sát thông tin là biểu đồ Pareto, sơ đồ nhân quả, bảng đánh dấu, biểu đồ kiểm soát Shewart, biểu đồ tần suất, biểu đồ phân tán, và phân tầng dữ liệu. Tập hợp các công cụ này gọi là 7 công cụ Ishikawa, tên của một kỹ sư người Nhật, người đã cố gắng đơn giản hóa các công cụ thống kê đến mức mà tất cả các công nhân trung bình có thể hiểu và áp dụng được. Các công cụ này cực kỳ đơn giản, nhưng lại hiệu quả. Tầm quan trọng của là chúng không nằm ở khía cạnh toán học thống kê liên quan, mà là ở nền tảng triết lý. Tương tự như quá trình phân tích của Sherlock Holmes để tìm ra vấn đề, đó là một quá trình học diễn dịch – quy nạp lặp đi lặp lại, nhằm mục tiêu khám phá, hiểu và loại bỏ nguyên nhân gốc một cách có hệ thống cho các lý do biến thiên và các vấn đề sản xuất khác. Quan điểm của cải tiến chất lượng hiện đại không chỉ nằm ở chỗ kiểm soát lỗi và cô lập các phần tử, mà còn là một quá trình cải tiến thật sự và ngăn ngừa lỗi trong tương lai.

Thiết kế thí nghiệm: Cùng một mục đích là hiểu các quá trình sản xuất đang diễn ra. Khác với cách tiếp cận với nhóm phương pháp quan sát thông tin, phương pháp thiết kế thí nghiệm tìm cách thay đổi các thông số của quá trình và xem chúng ảnh hưởng đến kết quả đầu ra (sản phẩm) như thế nào. Nền tảng của các phương pháp thống kê hiện đại cho thiết kế thí nghiệm được khởi nguồn từ các công trình nghiên cứu nông nghiệp của nhà thống kê học người Anh Sir Ronald Fisher vào đầu những năm 20 của thế kỷ trước. Trước đó, thường thì người ra thay đổi một thông số tại mỗi thời điểm để khảo sát ảnh hưởng của chúng đến đầu ra. Việc thay đổi nhiều thông số cùng một lúc được xem là phức tạp và người ta chưa có cơ sở toán học để đánh giá, kiểm soát được chúng. Các công trình của Fisher đã mang đến sự thay đổi nền tảng cho hoạt động nghiên cứu từ đó. Với cách tiếp cận này, người ta có thể có nhiều thông tin hơn với số lần thử nghiệm ít hơn, làm cho khoảng thời gian cần thiết để hiểu quá trình ngắn lại, tiết kiệm thời gian và chi phí.

Đầu tiên, các kết quả lý thuyết về các nguyên lý thống kê của Fisher chỉ được chính ông ta và đồng nghiệp áp dụng trong các nghiên cứu về nông nghiệp và sinh học. Tuy nhiên, vào khoảng năm 1928, các phương pháp của ông được áp dụng thành công trong công nghiệp để nghiên cứu và cải tiến các quá trình sản xuất. Một số ứng dụng ban đầu diễn tra trong công nghiệp dệt, cái nôi của công nghiệp hóa hiện đại. Cho đến nay, các nguyên thiết kế thí nghiệm đã được phát triển và hệ thống hóa và ứng dụng trong rất nhiều ngành công nghiệp khác nhau, có thể kể đến một số mốc quan trọng như ứng dụng phương pháp mặt đáp ứng (Response Surface Methodology) từ những năm 50 của Box và cộng sự, phương pháp Taguchi vào những năm 60 hiện nay vẫn được áp dụng trong rất nhiều ngành kỹ thuật, công nghệ sinh học và cả trong marketing và quảng cáo. Khái niệm chất lượng bởi thiết kế (QbD – Quality by design) do chuyên gia chất lượng Joseph M. Juran cũng xuất phát từ nền tảng của thiết kế thí nghiệm, dựa trên niềm tin rằng chất lượng có thể được lên kế hoạch, và phần lớn các vấn để chất lượng liên quan đến cách thức chúng ta hoạch định cho nó. Trong lĩnh vực công nghiệp dược, nhằm mục tiêu kiểm soát chất lượng từ khâu hình thành, phát triển sản phẩm, FDA cùng với hiệp hội y tế châu Âu, Nhật Bản đã đưa khái niệm QbD cũng như các chỉ dẫn, yêu cầu thực  hiện QbD đi vào các quy định, thể hiện ở các guideline Q8 (on Pharmaceutical Development), Q9 (on Quality Risk Management), and Q10 (on Pharmaceutical Quality System) trong các chương trình hoạt động của ICH (International Conference on Harmonisation of Technical Requirements for Registration of Pharmaceuticals for Human Use). Các quy định cũng như chỉ dẫn này sẽ được đề cập chi tiết hơn trong các bài viết sau.

Discussion

No comments yet.

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s

%d bloggers like this: