Statystyczna kontrola procesu

Statystyczna kontrola procesu (SPC) polega na wykorzystaniu metod statystycznych do oceny stabilności procesu i jakości jego wyników. Na przykład, należy wziąć pod uwagę rozlewnię. Cały system produkcji, który produkuje butelki z nadzieniem jest określany jako proces. Załóżmy, że waga zawartości cieczy dodawanej do butelki jest krytyczna dla kontroli kosztów i zadowolenia klienta. Zawartość powinna ważyć 250 gramów, ale jest dopuszczalna, jeśli rzeczywista waga wynosi od 245 do 255 gramów. Monitorowanie oznacza, że waga każdej butelki jest mierzona i rejestrowana; pobieranie próbek oznacza, że tylko kilka butelek (powiedzmy jedna na tysiąc) jest rzeczywiście ważonych (analiza w celu określenia tempa pobierania próbek i oceny reprezentatywności próbki jest dobrze ugruntowaną częścią SPC).

SPC opiera się na ilościowej i graficznej analizie pomiarów w celu oceny zaobserwowanej zmienności. Jeśli atrybuty będące przedmiotem zainteresowania (waga zawartości w tym przykładzie) różnią się w akceptowalnym zakresie, mówi się, że proces jest pod kontrolą, w kontroli statystycznej, lub stabilny. W przypadku zauważenia niedopuszczalnej zmienności podejmowane są zazwyczaj działania mające na celu ustalenie i skorygowanie jej przyczyny. W przykładzie butelkowania, załóżmy, że zbyt wiele butelek jest wypełnionych mniej niż 245 gramów. Kontrola wyposażenia zakładu pokazuje, że jeden z dziesięciu zaworów wlewowych działa wadliwie.

SPC miało szerokie zastosowanie w produkcji od czasu jego wprowadzenia w latach dwudziestych XX w. oraz w wielu innych rodzajach działalności powtarzalnej.

Duża część mocy SPC polega na zdolności do badania procesu, pod kątem źródeł zmienności tego procesu, przy użyciu narzędzi, które nadają wagę obiektywnej analizie w stosunku do subiektywnych opinii i które pozwalają na liczbowe określenie siły każdego źródła. Zmiany w procesie, które mogą mieć wpływ na jakość produktu końcowego lub usługi, mogą być wykrywane i korygowane, zmniejszając w ten sposób ilość odpadów, jak również prawdopodobieństwo, że problemy zostaną przeniesione na klienta. Kładąc nacisk na wczesne wykrywanie i zapobieganie problemom, SPC ma wyraźną przewagę nad innymi metodami jakości, takimi jak inspekcja, które wykorzystują zasoby do wykrywania i korygowania problemów po ich wystąpieniu.

Oprócz zmniejszenia ilości odpadów, SPC może prowadzić do skrócenia czasu potrzebnego do wyprodukowania produktu lub usługi od końca do końca. Wynika to częściowo ze zmniejszonego prawdopodobieństwa, że produkt końcowy będzie musiał być ponownie przetworzony, ale może również wynikać z wykorzystania danych SPC do identyfikacji wąskich gardeł, czasu oczekiwania i innych źródeł opóźnień w procesie. Skrócenie czasu cyklu procesu, w połączeniu z poprawą wydajności, uczyniło z SPC cenne narzędzie zarówno z punktu widzenia redukcji kosztów, jak i zadowolenia klienta.

Historia

Statystyczna kontrola procesu została zapoczątkowana przez Waltera A. Shewharta na początku lat dwudziestych XX wieku. Shewhart stworzył podstawę do stworzenia wykresu kontrolnego i koncepcji stanu kontroli statystycznej poprzez starannie zaprojektowane eksperymenty. Podczas gdy dr Shewhart czerpał z czystych matematycznych teorii statystycznych, zrozumiał, że dane z procesów fizycznych rzadko tworzą "krzywą rozkładu normalnego" (rozkład gaussowski, zwany też powszechnie "krzywą dzwonkową"). Odkrył, że obserwowana zmienność danych produkcyjnych nie zawsze zachowywała się tak samo jak dane w naturze (np. ruchbrunatny cząstek). Dr Shewhart stwierdził, że podczas gdy każdy proces wykazuje zmienność, niektóre procesy wykazują zmienność kontrolowaną, która jest naturalna dla procesu (wspólne przyczyny zmienności), podczas gdy inne wykazują niekontrolowaną zmienność, która nie jest obecna w układzie przyczynowym procesu przez cały czas (specjalne przyczyny zmienności). Niekontrolowana zmienność jest często powiązana z wadliwymi produktami, dostarczając napędzanych danymi środków do identyfikacji problemów i poprawy jakości.

W. Edwards Deming zastosował później metody SPC w Stanach Zjednoczonych w czasie II wojny światowej, tym samym skutecznie poprawiając jakość produkcji amunicji i innych ważnych strategicznie produktów. Po zakończeniu wojny odegrał zasadniczą rolę we wprowadzeniu metod SPC do przemysłu japońskiego. Podejście Deminga do stosowania SPC z powiązanymi praktykami zarządzania stało się znane jako system zarządzania jakością.

Zastosowanie

Poniższy opis odnosi się do produkcji, a nie do sektora usług, chociaż zasady SPC mogą być z powodzeniem stosowane do obu tych sektorów. Opis i przykład sposobu, w jaki SPC ma zastosowanie do środowiska usług, znajduje się w dokumencie Roberts (2005). Selden opisuje, jak korzystać z SPC w dziedzinie sprzedaży, marketingu i obsługi klienta, wykorzystując słynny eksperyment z czerwonym koralikiem Deminga jako łatwą do śledzenia demonstrację.

W produkcji seryjnej jakość gotowego wyrobu tradycyjnie osiągano poprzez kontrolę wyrobu po jego wytworzeniu; przyjmowanie lub odrzucanie każdego wyrobu (lub próbek z partii produkcyjnej) na podstawie tego, jak dobrze spełniał on swoje specyfikacje projektowe. Natomiast Statystyczna Kontrola Procesu wykorzystuje narzędzia statystyczne do obserwacji przebiegu procesu produkcyjnego w celu przewidzenia znaczących odchyleń, które mogą później doprowadzić do odrzucenia produktu.

We wszystkich procesach produkcyjnych występują dwa rodzaje zmienności: oba te rodzaje zmienności procesu powodują późniejsze zmiany w produkcie końcowym. Pierwszy z nich jest znany jako naturalne lub powszechne zróżnicowanie przyczynowe i składa się ze zróżnicowania nieodłącznie związanego z procesem, tak jak jest on zaprojektowany. Wahania wspólnej przyczyny mogą obejmować wahania temperatury, właściwości surowców, wytrzymałość prądu elektrycznego itp. Drugi rodzaj zmienności jest znany jako zmienność specjalnej przyczyny lub zmienność przypisywalna i występuje rzadziej niż pierwszy rodzaj zmienności. Przy wystarczającym zbadaniu można znaleźć konkretną przyczynę, taką jak nietypowy surowiec lub nieprawidłowe parametry ustawień, które mogą powodować wahania specjalnych przyczyn.

Na przykład, linia do pakowania płatków śniadaniowych może być zaprojektowana tak, aby wypełnić każdą skrzynkę z płatkami 500 gramów produktu, ale niektóre skrzynki będą miały nieco więcej niż 500 gramów, a niektóre nieco mniej, zgodnie z rozkładem masy netto. Jeśli proces produkcyjny, jego nakłady lub środowisko ulegną zmianie (np. maszyny do produkcji zaczną się zużywać), rozkład ten może ulec zmianie. Na przykład, ponieważ jego krzywki i koła pasowe zużywają się, maszyna napełniająca zboża może zacząć wkładać do każdego pojemnika więcej zboża niż podano. Jeśli ta zmiana będzie kontynuowana bez kontroli, będzie produkowanych coraz więcej produktów, które nie mieszczą się w tolerancjach producenta lub konsumenta, co prowadzi do powstawania odpadów. Podczas gdy w tym przypadku odpady mają postać produktu "wolnego" dla konsumenta, zazwyczaj są to odpady polegające na ponownej obróbce lub złom.

Obserwując we właściwym czasie, co wydarzyło się w procesie, który doprowadził do zmiany, inżynier ds. jakości lub każdy członek zespołu odpowiedzialnego za linię produkcyjną może ustalić pierwotną przyczynę zmiany, która wkradła się do procesu i skorygować problem.

SPC wskazuje, kiedy należy podjąć działanie w danym procesie, ale także kiedy NIE należy podejmować żadnych działań. Przykładem jest osoba, która chciałaby utrzymać stałą wagę ciała i co tydzień dokonuje pomiarów wagi. Osoba, która nie rozumie koncepcji SPC, może zacząć dietę za każdym razem, gdy jej waga wzrosła, lub jeść więcej za każdym razem, gdy jej waga spadła. Ten rodzaj działania może być szkodliwy i może generować jeszcze większą zmienność masy ciała. SPC będzie odpowiadać za normalną zmienność masy ciała i lepiej wskazać, kiedy dana osoba w rzeczywistości zyskuje lub traci na wadze.

Podstawowe etapy SPC

Statystyczna kontrola procesu może być szeroko podzielona na trzy zestawy działań: zrozumienie procesu, zrozumienie przyczyn zmienności oraz eliminacja źródeł zmienności specjalnych przyczyn. Kluczowymi narzędziami w SPC są wykresy kontrolne, nacisk na ciągłe doskonalenie i zaprojektowane eksperymenty.

W rozumieniu procesu, proces jest zazwyczaj odwzorowywany i monitorowany za pomocą wykresów kontrolnych. Wykresy kontrolne służą do identyfikacji zmienności, która może być spowodowana specjalnymi przyczynami oraz do uwolnienia użytkownika od obaw o zmienność ze względu na wspólne przyczyny. Jest to działanie ciągłe, ciągłe. Gdy proces jest stabilny i nie uruchamia żadnej z reguł wykrywania dla wykresu kontrolnego, można również przeprowadzić analizę zdolności procesu do przewidywania zdolności bieżącego procesu do wytwarzania zgodnego (tj. zgodnego ze specyfikacją) produktu w przyszłości.

W przypadku zidentyfikowania nadmiernej zmienności za pomocą reguł wykrywania na wykresie kontrolnym lub stwierdzenia braku możliwości procesu, dodatkowy wysiłek jest podejmowany w celu określenia przyczyn tej zmienności. Stosowane narzędzia obejmują diagramy Ishikawy, zaprojektowane eksperymenty i wykresy Pareto. Zaprojektowane eksperymenty są krytyczne dla tej fazy SPC, ponieważ są one jedynym sposobem obiektywnego ilościowego określenia względnej ważności wielu potencjalnych przyczyn zmienności.

Po ilościowym określeniu przyczyn zmienności wkłada się wysiłek w wyeliminowanie tych przyczyn, które są zarówno istotne statystycznie, jak i praktycznie (tj. przyczyny, które mają tylko niewielki, ale statystycznie istotny wpływ, nie można uznać za opłacalne do naprawienia; jednak przyczyny, które nie są istotne statystycznie, nie można nigdy uznać za praktycznie istotne). Ogólnie rzecz biorąc, obejmuje to opracowanie standardowych prac, zabezpieczenie przed błędami i szkolenia. Dodatkowe zmiany w procesie mogą być wymagane w celu zmniejszenia zmienności lub dostosowania procesu do pożądanego celu, szczególnie jeśli istnieje problem z możliwościami procesu.

SPC i jakość oprogramowania

W 1989 roku Instytut Inżynierii Oprogramowania wprowadził pojęcie, że SPC może być użyteczne w procesach nieprodukcyjnych, takich jak procesy inżynierii oprogramowania, w Modelu Dojrzałości Zdolności (Capability Maturity Model - CMM). Idea ta istnieje obecnie w ramach praktyk poziomu 4 i 5 integracji modelu dojrzałości zdolności (Capability Maturity Model Integration, CMMI). Jednak to przekonanie, że SPC jest użytecznym narzędziem, gdy jest stosowane do nie powtarzalnych, wymagających wiedzy procesów, takich jak procesy inżynieryjne, spotkało się z dużym sceptycyzmem i pozostaje dziś kontrowersyjne. Problem leży w wielu obszarach oprogramowania, które nie są powtarzalne, lecz są jednorazowymi lub jednorazowymi aspektami jakości, a nie są obserwowane pod kątem powtarzalnej wydajności w perspektywie długoterminowej.

Powiązane strony

Pytania i odpowiedzi

P: Co to jest statystyczna kontrola procesu (SPC)?


O: Statystyczna kontrola procesu (SPC) to wykorzystanie metod statystycznych do oceny stabilności procesu i jakości jego wyników.

P: Jaki jest przykład SPC?


O: Przykładem SPC może być rozlewnia, w której należy monitorować i rejestrować wagę płynów dodawanych do każdej butelki, aby zapewnić kontrolę kosztów i zadowolenie klientów.

P: Jak SPC wykrywa zmiany w procesie?


O: SPC polega na ilościowej i graficznej analizie pomiarów w celu oceny zaobserwowanej zmienności. Jeżeli mierzone cechy zmieniają się w akceptowalnym zakresie, mówi się, że proces jest stabilny. W przypadku stwierdzenia nieakceptowalnej zmienności, zwykle podejmuje się działania w celu określenia i skorygowania jej przyczyny.

P: Jakie są niektóre zalety stosowania SPC?


O: Niektóre zalety to wczesne wykrywanie i zapobieganie problemom, ograniczenie marnotrawstwa i przenoszenia problemów na klientów, skrócenie czasu produkcji od końca do końca dzięki zmniejszeniu ilości przeróbek, identyfikacja wąskich gardeł lub czasu oczekiwania, które mogą opóźnić produkcję, obniżenie kosztów dzięki zwiększeniu wydajności oraz zwiększenie zadowolenia klientów.

P: Czym SPC różni się od innych metod jakościowych, takich jak kontrola?


O: W przeciwieństwie do innych metod jakościowych, takich jak inspekcja, w których stosuje się środki po wystąpieniu problemów, SPC stosuje się środki przed wystąpieniem problemów, aby zapobiec ich wystąpieniu w pierwszej kolejności.

P: Kiedy wprowadzono SPC?


O: SPC ma szerokie zastosowanie od czasu jego wprowadzenia w latach dwudziestych ubiegłego wieku.

AlegsaOnline.com - 2020 / 2023 - License CC3