Každý proces vykazuje určitou variabilitu, která způsobuje jeho
neopakovatelnost. I v relativně stálém prostředí působí na proces řada
vlivů, které způsobují určitou, byť minimální odlišnost každých dvou
výrobků. Úkolem statistických meto řízení je tyto vlivy studovat a
vytvářet takové podmínky, aby variabilita procesu byla stabilní a
nevybočovala ze svých přirozených mezí.
Variabilita procesu je způsobena různými příčinami, které
lze rozdělit do dvou skupin:
Náhodné příčiny, kterých je velké množství a každá z nich
určitou měrou přispívá k celkové variabilitě procesu. Tyto příčiny
působí trvale a jejich vliv nelze zcela eliminovat. Patří mezi ně
např. vlhkost ovzduší, teplota, chvění stroje, nestejná kvalita
materiálu.
Vymezitelné příčiny představují vlivy, které za běžných
podmínek na proces nepůsobí. Je jich poměrně malý počet a mají
významný vliv na kvalitu. Jejich vznik je napravidelný
a nepředvídatelný a trvá tak dlouho, dokud nejsou provedena
opatření k jejich odstranění. K těmto příčinám patří např. poškození
nástroje, špatně seřízený stroj, použití nesprávného materiálu
apod.
Proces je považován za statisticky zvládnutý, pokud je vyloučen
vliv vymezitelných příčin a jeho variabilita je vyvolána pouze
působením náhodných příčin.
Úkolem statistických řízení je tedy eliminovat vliv vymezitelných
příčin a udržovat proces ve statisticky stabilním stavu.
V oblasti statistických metod řízení přibudou v nové verzi
systému Control Web dva virtuální příástroje,
přístroj SPC a přístroj PARETO.
Přístroj SPC
Přístroj SPC slouží pro zobrazování Shewhartových regulačních
diagramů pro regulaci měřením. Regulační diagramy patří k
základním nástrojům statistického řízení jakosti. Jejich základním
smyslem je poskytnout prostředky pro vyhodnocení, zda sledovaný
proces je či není ve statisticky zvládnutém stavu. Shewhartův
regulační diagram pracuje s hodnotami získanými z výrobního
procesu v přibližně pravidelných intervalech. Do grafů se vynáší
statistická charakteristika skupiny hodnot získaných z výrobního
procesu proti pořadovému číslu skupiny. Přístroj požaduje, aby
velikost skupiny je pro všechna měření kostantní.
Přístroj SPC nabízí následující regulační
diagramy:
x - zobrazuje časovou závislost průměrné hodnoty
sledované veličiny
Me - zobrazuje časovou závislost mediánu
R - zobrazuje časovou závislost rozpětí
Single_R - zobrazuje časovou závislost klouzavého rozpětí
a je určen pro situaci, kdy velikost skupiny je jedna
s - zobrazuje časovou závislost směrodatné
odchylky
Při regulaci měřením se regulační diagramy používají ve
dvojicích, kde první graf ukazuje jak je centrován výrobní proces
a udává jeho stabilitu (x nebo Me) a druhý graf je měřítkem
variability výrobního procesu (R, Single_R, s).
Přístroj SPC umožňuje pro sledování výrobního procesu volit a
zobrazovat dvojice grafů xR, Median_xR, a xs pro skupiny s počtem
vzorků větším než jedna a dvojici Single_xR pro velikost skupiny s
jedním vzorkem.
Každý regulační diagram je charakterizován třemi
přímkami:
střední přímka (CL). Je umístěna v referenční hodnotě
znázorňované charakteristiky
horní regulační mez (UCL) a dolní regulační mez (LCL),
které vymezují pásmo působení pouze náhodných příčin
variability
Umístění naměřených hodnot vzhleden k těmto přímkám je
základním rozhodovacím kritériem, zda učinit regulační zásah do
procesu.
Podle toho, v jaké fázi výrobního procesu je použit,
může přístroj pracovat ve dvou režimech:
Základní hodnoty nejsou stanoveny. Pro hodnocení, zda
proces je či není ve statisticky zvládnutém stavu je referenční
hodnotou průměrná hodnota sledovaných údajů. Regulační meze jsou
ve vzdálenosti trojnásobku směrodatné odchylky od centrální
přímky. Tento režim je určen pro fázi uvádění procesu do
statisticky zvládnutého stavu (např. serií zkušebních běhů před
zahájením sériové výroby).
Základní hodnoty jsou stanoveny. Tento režim slouží pro
udržování procesu ve statisticky zvládnutém stavu. Předepsané
hodnoty mohou být definovány jako nominální (hodnota daná
technickým předpisem), jako hodnoty založené na minulé
zkušenosti nebo jako hodnoty získané v podmínkách statisticky
zvládnutého procesu.
Stav statistické zvládnutosti procesu je posuzován podle poloh
bodů vynesených do regulačního diagramu vůči CL (Central Line),
UCL (Upper Control Limit) a LCL (Lower Control Limit). Leží-li
všechny body uvnitř UCL a LCL, je proces pokládán za statisticky
zvládnutý. Leží-li některý z bodů mimo UCL nebo LCL, je proces
pokládán za statisticky nezvládnutý. V takovém případě je nutné
přijmout opatření pro nalezení a odstranění příčiny
nestability.
I když je však proces statisticky stabilní, mohou se v něm
projevovat určité tendence, které by, v případě jejich přehlížení,
mohly v dlouhodobějším horizontu způsobit nestabilitu procesu.
Norma ISO 8258 proto doporučuje sledování určitých zvláštních
seskupení bodů v Shewhartových diagramech. Výskyt těchto seskupení
nemusí znamenat, že proces je statisticky nezvládnutý, ale může
představovat určitý signál o přítomnosti vymezitelných příčin
kolísání. Výskyt těchto příčin by měl být diagnostikován a měly by
provedeny regulační zásahy k jejich odstranění. Přístroj SPC
umožňuje sledovat a ve spojení s přístrojem alarm_viewer také
archivovat výskyt těchto uskupení.
Kromě Shewhartových diagramů přístroj zobrazuje histogram
četnosti hodnot. Je to sloupkový graf, kde základna jednotlivých
sloupků odpovídá šířce intervalu a výška sloupku vyjadřuje četnost
hodnot sledované veličiny v daném intervalu. V režimu uvádění
procesu do statististicky zvládnutého stavu je do grafu zakreslena
také Gaussova křivka.
Ukazatel způsobilosti - pro vyhodnocování způsobilosti procesu
přístroj užívá tzv. indexů způsobilosti. To, které indexy přístroj
počítá a zobrazuje závisí na nastavení parametrů přístroje.
Zejména se jedná o cílovou hodnotu a toleranční meze (symetrické,
asymetrické, jednostranné, atd.).
Přístoj PARETO
V oblasti řízení jakosti patří Paretova analýza k
nejefektivnějším nástrojům. Pro oblast řízení jakosti použil
poprvé aplikaci známého Paretova principu americký odborník na
jakost J. M. Juran, který zformuloval závěr, že 80-95% problémů s
jakostí je způsobeno malým počtem příčin (5-20%). Tyto příčiny
nazval "životně důležitou menšinou", na kterou je potřeba se
přednostně zaměřit při analýze a jejíž vlivy je nutno odstranit
nebo alespoň minimalizovat. Ostatní příčiny (80-95%) označil
nejprve jako "užitečnou většinu".
Paretova analýza se používá pro vyhledávání nejpodstatnějších
problémů výrobního procesu, které jsou způsobeny "životně
důležitou menšinou" příčin.
Přístroj PARETO slouží pro zobrazování Paretova diagramu
znázorňujícího četnost výskytu sledovaných vad.
Plocha přístroje je horizontálně rozdělena do dvou částí. V
levé části přístroje je tabulka popisující skupiny sledovaných vad
s četností jejich výskytu. Uspořádání tabulky lze volit podle
četnosti výskytu jednotlivých poruch nebo podle "nákladovosti",
t.j. podle celkových nákladů potřebných na odstranění příslušného
problému. Toto uspořádání lze je kdykoliv měnit.
V pravé části jsou tyto hodnoty vyneseny do sloupcového grafu,
ve kterém každý sloupec charkterizuje jeden druh vady a jeho výška
odpovídá její četnosti. Sloupcový graf je doplněn Lorentzovou
křivkou kumulovaných četností v procentním vyjádření.
X-ová osa grafu je rozdělena na úseky, jejichž počet odpovídá
počtu sledovaných vad. Rozsah levé y-ové osy odpovídá celkovému
počtu odhalených vad. Pravá y-ová osa vyjadřuje relativní četnost
vad v procentech.
Použitá literatura:
Josef Tošenovský, Darja Noskievičová: Statistické metody pro
zlepšování jakosti (2000)
ČSN ISO 7870 Regulační diagramy, všeobecné pokyny a
úvod
ČSN ISO 8258 Shewhartovy regulační diagramy
Vitězslav Hekerle: Paretova analýza (2002)
Ivo Konvalina: Metody a nástroje řízení jakosti
(2001)
Lubica Floreková: Metódy štatistického hodnotenia kvality -
SPC (1998)
zgz@mii.cz
|