mælingar og stýring ferla
DESCRIPTION
Mælingar og stýring ferla. Statistical Process Control (SPC) Páll Jensson. Verkfræðideild Háskóla Íslands. Yfirlit. 1. Um mælingar, markmið SPC 2. Skilgreiningar og atriði úr gæðastjórnun 3. Undirstöðuatriði úr tölfræði 4. “Færni” ferla (Capability) 5. Stýririt, X-R rit (Control Charts) - PowerPoint PPT PresentationTRANSCRIPT
Mælingar og stýring ferla
Statistical Process Control (SPC)
Páll JenssonVerkfræðideild Háskóla Íslands
Yfirlit 1. Um mælingar, markmið SPC 2. Skilgreiningar og atriði úr
gæðastjórnun 3. Undirstöðuatriði úr tölfræði 4. “Færni” ferla (Capability) 5. Stýririt, X-R rit (Control Charts) 6. Önnur stýririt, p rit, np rit, c rit, u rit 7. Vöruskoðun (Acceptance Sampling)
Mælingar, hvers vegna
Mælingar segja meira en skoðanir Gæta sín á skynvillum og bábiljum Hlutlægar mælingar betri en
huglægar Huglægar mælingar betri en engar Nákvæmar mælingar betri en
ónákvæmar Ónákvæmar mælingar betri en engar
Mælingar, hvað á að mæla
Verkfæri á borð við bókhald Mælingar gefa viðvaranir Allir mikilvægi þættir mældir Frammistaða gagnvart
viðskiptavinum Dæmi: Afgr.tími, mistök, ánægja,... Afköst, nýting, kostnaður, ...
Gæði
Hve vel fellur afurðin (varan, þjónustan) og eiginleikar hennar að væntingum viðskiptavina
Afköst, virkni, “hæfi”, áreiðanleiki, ending, fagurfræði
Markmið tölfræðilegrar stýringar ferla 1
Minnka breytileika í vörugæðum, ná betri stjórn á ferlunum.
Uppgötva galla eða breytingar í vinnsluferlum strax á staðnum, á öllum stigum vinnsluferlisins og ætti það að skila sér í bættum árangri á aftari stigum.
Markmið tölfræðilegrar stýringar ferla 2 Veita starfsmönnum, með rauntíma
svörun á myndrænu formi, stöðugt og afar sýnilegt aðhald, en sjá þeim jafnframt fyrir þeim upplýsingum sem þeir þurfa til að geta skilað jöfnum og miklum gæðum.
Undirstrika áþreifanlega áhuga stjórnenda á gæðamálum, sem liður í að byggja upp betri gæðavitund (- kúltúr).
Markmið tölfræðilegrar stýringar ferla 3
Meiri rekjanleiki og sannanlegri gæðatrygging (niðurstöður stýririta geymdar með öðrum gæðagögnum).
Skapa betri grundvöll fyrir öflugri umbótavinnu en ella væri völ á.
Umbótaferli Við hliðina á framleiðsluferlum fyrirtækja
er (vonandi) að finna annað ferli, þ.e. umbótaferli. Það ferli þarf gögn sem inntak. Í hvert sinn sem stýririt í framleiðsluferlinu sýnir mælingu utan marka, þá ber ekki að líta á það sem vandamál, heldur sem ábendingu og tækifæri til að greina orsakir galla eða breytileika og koma á umbótum
Gæðakostnaður
Kostn. v/ fyrirbyggjandi aðgerða Þjálfun, skipulagn., hönnun, þróun
Kostn. v/ skoðunar Skoðanir, prófanir, eftirlit
Kostn. v/ galla
Kostnaður vegna galla
Innri kostnaður Endurvinnsla Vinnslustöðvanir Úrkast, nýting
Ytri kostnaður Skilað, leiðréttingar Afslættir, ábyrgð Töpuð viðsk. vild/ sala
Saga SPC Walter Shewhart, Bell Lab 1924, 1931 Síðari heimsstyrjöld, kröfur hersins Military Standard 105 W. Edwards Deming, lærisveinn
Shewharts Japanska gæðabyltingin 1950 - Almenn notkun erlendis s.l. 40 ár Ísland: Notkun mjög lítil ennþá.
Tölfræðileg gæðastjórnun
Stýring vinnsluferla, SPC Vöruskoðun, lotur samþ./hafnað
Móttökuskoðun hráefna Lokaskoðun afurða
Helstu verkfæri SPC
Stýririt, til að stýra ferli Gagnasöfnun
Skoðunarblöð, stöplarit/tíðnirit, önnur rit
Greining gagna Fiskibeinarit (Ishikawa) Pareto rit Fylgnirit, dreifnirit
Notkun verkfæranna, umbótaferli
1. Framkalla vandamál 2. Safna gögnum (skoðunarblöð) 3. Greina gögnin (t.d. Pareto rit) 4. Finna rætur vandans
(fiskibeinarit) 5. Þróa lausn (gæðahópur) 6. Stýra ferlinu (stýririt) -> 1
Undirstöðuatriði úr tölfræði 1:
Hendingar, slembur, tíðnirit, meðalgildi Breytileiki, orsakir breytileika:
1: Hendingar eða 2: Kerfisbundnar orsakir
Mælikvarðar á breytileika: Spönn = hæsta gildi - lægsta gildi í safni Staðalfrávik
Markgildissetning tölfræðinnar
Undirstöðuatriði úr tölfræði 2: Líkindadreifingar:
Normal-dreifing: T.d. vigt eða lengd Tvíkosta-dreifing: T.d. fjöldi gallaðra stykkja Poisson-dreifing: T.d. fjöldi galla í sýni
Mörk: +/- 1 staðalfrávik: 68,3% mælinga milli marka +/- 2 staðalfrávik: 95,5% mælinga milli marka +/- 3 staðalfrávik: 99,7% mælinga milli marka
“Færni” ferla
Sett vikmörk, kröfur (specifications) Mörk ferlisins sjálfs, +/- 3 staðalfrávik Miðlægt ferli: Cp = (UTL - LTL)/(6*S) > 1,33 Annars: CpK=MIN((UTL-X)/(3*S);(X-LTL)/(3*S))
Stýririt
sýna myndrænt rauntíma mælingar á vinnsluferli
sýna einnig stýrimörk, oftast +/- 3 staðalfrávik
aðskilja kerfisbundnar orsakir frá hendingum
sýna oft einnig sett viðmið (specifications)
Hvað er mælt og hve mikið
Mælistærðir Breytur (betra, meira upplýsingagildi) Eiginleikar, hlutfall gallaðra eða fjöldi galla
Mælihópar (subgroups) Markgildissetningin: Lágmark n=4 í hópi Viljum sjá mun milli hópa, ekki innan
Stjórnmörk metin A.m.k. 100 mælingar, t.d. 20 hópa með 5
Yfirlit yfir mest notuðu stýriritin:
X-R rit: Fyrir mæligildi t.d. vigt, lengd, ... X mælir meðalgildi en R spönn (range), oft mæld n=5 gildi (sýni) í hverri lotu.
p rit: Fyrir hlutfall gallaðra af n sýnum, np rit ef sýnafjöldi er breytilegur
c rit: Fyrir fjölda galla í sýni, u rit ef sýnið/einingin er breytileg
Uppsetning stýririta
Fyrir hvern mælihóp (n sýni) er reiknað meðalgildi X og spönn R
Fyrir alla mælihópa er reiknað heildarmeðalgildi Xmeðal meðalspönn Rmeðal
Nota á gögn frá ferli sem er í jafnvægi
Töflur fyrir stýririt Töflugildi eru háð n (fj. sýna í mælihópi) A2 notað til að reikna stjórnmörk X rita D3 og D4 notað fyrir stjórnmörk R rita Ath. einnig töflur fyrir Normal-dreifingu: Z = (gildi - Xmeðal)/Staðalfráviki Normal-töflur => líkur á stærð undir Z
Staðalfrávik S = Staðalfrávik ferlis (stakra mælinga)
S = A2 * Rmeðal * sqrt(n) / 3 Sx = Staðalfrávik meðalgildis X
Sx = S / sqrt(n) eða Sx = A2 * Rmeðal / 3
n = fjöldi mælinga Rmeðal = meðalspönn A2 sjá töflur fyrir stýririt
Ath. vel muninn á S og Sx
X-R rit, stjórnmörk
Stýririt fyrir meðalgildi X ESM-X = Xmeðal + A2 * Rmeðal NSM-X = Xmeðal - A2 * Rmeðal
Stýririt fyrir spönn R ESM-R = D4 * Rmeðal NSM-R = D3 * Rmeðal
Kerfisbundnar orsakir
Púnktur utan stjórnmarka 2 púnktar í röð mjög nálægt
mörkum 7 púnktar í röð yfir (eða undir)
meðalgildi Stöðugur halli (upp eða niður) Sífellt til skiptis undir/yfir meðalgildi
Hlutfall gallaðra, p rit
Sýni í lagi eða ekki, tekin eru n sýni Tvíkosta (Binomial)-dreifing Meðal gallahlutfall (gallatíðni) p Staðalfrávik Sp = sqrt(p*(1-p)/n)
ESM-p = p + 3 * Sp NSM-p = p - 3 * Sp
Fjöldi gallaðra, np rit
Kostur: Fjöldi þægilegri en hlutfall Galli: Sýnastærð n verður að vera
föst Staðalfrávik Snp = sqrt(n*p*(1-p))
ESM-np = n * p + 3 * Snp NSM-np = n * p - 3 * Snp
Fjöldi galla í sýni, c rit
Poisson-dreifing Meðalfjöldi galla c Staðalfrávik Sc = sqrt(c) Sýnastærð verður að vera föst
ESM-c = c + 3 * Sc NSM-c = c - 3 * Sc
Vöruskoðun, lotur samþ./hafnað
Móttökuskoðun hráefna Lokaskoðun afurða Skoðuð n sýni úr lotu af stærð N Ályktað útfrá því um ástand lotunnar Áhætta I (framleiðanda): Hafna góðri
lotu Áhætta II (neytanda): Samþ. slæma
lotu
Samþykktarlíkur (OC curve) AQL = viðunandi gallatíðni (gæðastig) Alfa = Áhætta I, t.d. 5% líkur á höfnun LTPD = óviðunandi gallatíðni Beta = Áhætta II, t.d. 10% líkur á
samþykkt Samþykktartala Ac Hafna ef gallafj. > Ac, samþykkja annars Staðlar, MIL-STD-105D
Útgæði, sýnataka sem sía
p = raunveruleg gallatíðni í lotunni AOQ = Meðal gallafj. sem sleppur í
gegn OC(p) = samþykktarlíkur sem fall
af p AOQ = OC(p) * p