Transcript WPROWADZENIE DO STEROWANIA PROCESAMI

WPROWADZENIE DO STEROWANIA PROCESAMI
WPROWADZENIE DO STEROWANIA
PROCESAMI
Zmienność procesu:
Żaden proces nie przebiega w warunkach idealnych, nie
zakłócany przez żadne czynniki.
Nigdy nie udaje się wyprodukować dwóch wyrobów o
identycznych parametrach.
Walter Shewhart (twórca SPC) na swoich szkoleniach
prosił uczestników o napisanie staranie rzędu liter „A”.
Nigdy nie znalazły się wśród nich dwie identyczne.
WPROWADZENIE DO STEROWANIA PROCESAMI
WPROWADZENIE DO STEROWANIA
PROCESAMI
Zmienność procesu:
Na każdy proces oddziałują zakłócenia:
 losowe
 specjalne
WPROWADZENIE DO STEROWANIA PROCESAMI
WPROWADZENIE DO STEROWANIA
PROCESAMI
Zmienność procesu- zakłócenia losowe
Zgodnie z PN-ISO 3524-2 zakłócenia losowe to:
„Czynniki występujące zwykle w dużej liczbie, przy czym
każda z nich ma względnie małe znaczenie, prowadzące
do zmienności, które muszą być koniecznie
identyfikowane”
WPROWADZENIE DO STEROWANIA PROCESAMI
WPROWADZENIE DO STEROWANIA
PROCESAMI
Zmienność procesu- zakłócenia losowe
Przykłady zakłóceń losowych:
 naturalne drganie mięśni ręki człowieka przy pisaniu
liter „A”
 drganie wrzeciona tokarki (zawsze są jakieś luzy na
łożyskach)
 zdolności percepcyjne człowieka przy odczytywaniu
wyniku pomiaru ze skali itp.
WPROWADZENIE DO STEROWANIA PROCESAMI
WPROWADZENIE DO STEROWANIA
PROCESAMI
Zmienność procesu- zakłócenia specjalne
Zgodnie z PN-ISO 3524-2 zakłócenie specjalne to:
„Czynnik (zwykle systematyczny), który może być wykryty
i zidentyfikowany jako powodujący zmiany właściwości
jakościowej lub zmiany poziomu procesu”
WPROWADZENIE DO STEROWANIA PROCESAMI
WPROWADZENIE DO STEROWANIA
PROCESAMI
Zmienność procesu- zakłócenia specjalne
Są to więc zakłócenia (przyczyny wyznaczalne), które
działają z zewnątrz i z którymi powinniśmy walczyć chcąc
udoskonalić realizowane procesy.
WPROWADZENIE DO STEROWANIA PROCESAMI
WPROWADZENIE DO STEROWANIA
PROCESAMI
Zmienność procesu- zakłócenia specjalne
Przykłady zakłóceń specjalnych:
 przyśnięcie operatora obrabiarki
 uszkodzenie części aparatury itp.
Identyfikacja zakłóceń specjalnych -> KARTY KONTROLNE
WPROWADZENIE DO STEROWANIA PROCESAMI
KARTY KONTROLNE
Żaden proces, ze względu na zakłócenia losowe i
specjalne nie przebiega w sposób idealnie stabilny.
Można jednak określić pewne granice, w których
powinien się on mieścić, gdy oddziałują na niego tylko
zakłócenia losowe (to jest nasz cel!).
Jeśli proces w którymś momencie wykroczy poza te
granice – został zmieniony zakłóceniem specjalnym.
Możemy je wtedy zidentyfikować i wyeliminować.
WPROWADZENIE DO STEROWANIA PROCESAMI
KARTY KONTROLNE
Karta kontrolna (ang. control chart) służy do panowania,
sterowania, nadzorowania procesu. Jest graficznym
narzędziem wykonywania w sposób ciągły testu
istotności różnicy pomiędzy wartością wybranej
charakterystyki dla pojedynczej próbki a wartością
wynikającą z wielu poprzednio zebranych próbek
(przynajmniej 20).
Pierwsze karty kontrolne: 1924 rok, W.A. Shewhart,
zastosowane w sterowaniu procesami produkcji masowej
części elektronicznych w zakładach Western Electric
(USA).
WPROWADZENIE DO STEROWANIA PROCESAMI
KARTY KONTROLNE
Budowa karty kontrolnej:
WPROWADZENIE DO STEROWANIA PROCESAMI
KARTY KONTROLNE
Budowa karty kontrolnej:
Zawiera:
 numer karty kontrolnej
 nazwę sterowanego procesu
 nazwę (rodzaj) karty kontrolnej
 okres, jakiego dotyczy karta
 wyniki podsumowujące kartę (np. wartość średnia)
WPROWADZENIE DO STEROWANIA PROCESAMI
KARTY KONTROLNE
Budowa karty kontrolnej:
Są podstawą do narysowania wykresu
odzwierciedlającego przebieg procesu.
WPROWADZENIE DO STEROWANIA PROCESAMI
KARTY KONTROLNE
Budowa karty kontrolnej:
Wartość średnia ze wszystkich umieszczonych w
karcie kontrolnej wyników
WPROWADZENIE DO STEROWANIA PROCESAMI
KARTY KONTROLNE
Budowa karty kontrolnej:
Obliczone ze specjalnie opracowanych wzorów; pokazują
granice, w jakich powinny mieścić się wartości
obserwowanych charakterystyk
UCL (Upper Control Limit)
LCL (Lower Control Limit)
WPROWADZENIE DO STEROWANIA PROCESAMI
KARTY KONTROLNE
Budowa karty kontrolnej:
Odwzorowuje mierzone wartości. Kolejne punkty to albo
bezpośrednio zmierzone wyniki albo wartości średnie z
poszczególnych kilkuelementowych próbek
WPROWADZENIE DO STEROWANIA PROCESAMI
KARTY KONTROLNE
Co widać na karcie kontrolnej:
Rozkład normalny odwzorowuje całą populację.
rozkład procesu
(populacji)
WPROWADZENIE DO STEROWANIA PROCESAMI
KARTY KONTROLNE
Co widać na karcie kontrolnej:
Zwykle podczas analizowania procesów nie mamy do
dyspozycji wyników pomiarów wszystkich elementów
populacji, lecz posługujemy się wartościami średnimi z
losowo pobranych próbek.
Rozkład tych średnich jest węższy od rozkładu całej
populacji.
WPROWADZENIE DO STEROWANIA PROCESAMI
KARTY KONTROLNE
Co widać na karcie kontrolnej:
WPROWADZENIE DO STEROWANIA PROCESAMI
KARTY KONTROLNE
Co widać na karcie kontrolnej:
odchylenie standardowe
rozkładu wartości
średnich
x 

n
odchylenie standardowe
populacji
liczebność próbki
Rozkład wartości średnich będzie tym węższy, im
liczniejsza będzie pobierana do badania próbka z
populacji (procesu).
WPROWADZENIE DO STEROWANIA PROCESAMI
KARTY KONTROLNE
Co widać na karcie kontrolnej:
Linia centralna:
 wyznacza wartość średnią ze wszystkich zebranych
pomiarów;
 sposób jej obliczenia zależy od tego, jaka karta jest
stosowana;
 po ustabilizowaniu procesu ustala się na stałe
położenie linii centralnej i granic kontrolnych oraz
zmienia się je tylko w uzasadnionych przypadkach.
WPROWADZENIE DO STEROWANIA PROCESAMI
KARTY KONTROLNE
Co widać na karcie kontrolnej:
Granice kontrolne:
 umieszczone są symetrycznie po obu stronach linii
centralnej;
 najczęściej oddalone są o wartość 3σ wartości
średnich;
 sposób obliczania granic kontrolnych zależy od typu
karty.
WPROWADZENIE DO STEROWANIA PROCESAMI
KARTY KONTROLNE
Co widać na karcie kontrolnej:
WPROWADZENIE DO STEROWANIA PROCESAMI
KARTY KONTROLNE
Podział kart kontrolnych:
 karty kontrolne przy ocenie liczbowej
 karty kontrolne przy ocenie alternatywnej
WPROWADZENIE DO STEROWANIA PROCESAMI
KARTY KONTROLNE
Podział kart kontrolnych:
WPROWADZENIE DO STEROWANIA PROCESAMI
KARTY KONTROLNE
Podział kart kontrolnych:
 stosowane, gdy
mamy liczbowe wyniki
opisujące proces
 podstawowe
założenie: rozkład
zebranych wyników
jest normalny lub
zbliżony do
normalnego
WPROWADZENIE DO STEROWANIA PROCESAMI
KARTY KONTROLNE
Podział kart kontrolnych:
 stosowane przy ocenie
alternatywnej wyrobów
(2 grupy-dobre i złe)
 zbudowane w oparciu
o rozkład Bernoulliego i
Poissona
 mniej dokładne niż
karty ocen liczbowych
WPROWADZENIE DO STEROWANIA PROCESAMI
KARTY KONTROLNE
Prowadzenie kart kontrolnych
Pobieranie próbki:
 większość kart zakłada, że próbka będzie miała stałą
liczność;
 wielkość próbki dobiera się zwracając uwagę na:
koszty kontroli, charakter procesu, możliwości
techniczno-organizacyjne, rodzaj stosowanej karty
 czasami stosuje się karty przy których pobiera się
tylko pojedyncze wyroby.
WPROWADZENIE DO STEROWANIA PROCESAMI
KARTY KONTROLNE
Prowadzenie kart kontrolnych
Częstość pobierania próbek:
 im częściej tym dokładniej, ale drożej!
 w początkowym etapie stosowania karty próbki
powinno się pobierać stosunkowo często (okres
„uczenia się” zachowania procesu)
 zależy od rodzaju procesu, nie ma uniwersalnej
recepty.
WPROWADZENIE DO STEROWANIA PROCESAMI
KARTY KONTROLNE
Prowadzenie kart kontrolnych
Obliczanie granic kontrolnych:
 dopiero, gdy mamy dostateczną liczbę zebranych
wyników (25-30 kilkuelementowych próbek)
 pierwsze „robocze” granice przed zebraniem
dostatecznej liczby wyników wyznacza inżynier, który
wie jaka powinna być wartość średnia procesu i jego
rozrzut.
WPROWADZENIE DO STEROWANIA PROCESAMI
KARTY KONTROLNE
Analiza kart kontrolnych
Sprowadza się do tego, aby na podstawie otrzymanych
wyników (kształtu sporządzonych wykresów) stwierdzić,
czy mamy podstawy do uznania monitorowanego
procesu za rozregulowany.
WPROWADZENIE DO STEROWANIA PROCESAMI
KARTY KONTROLNE
Strefy pomiędzy granicami kontrolnymi
WPROWADZENIE DO STEROWANIA PROCESAMI
KARTY KONTROLNE
Wzory rozregulowania procesu
WPROWADZENIE DO STEROWANIA PROCESAMI
KARTY KONTROLNE
Wzory rozregulowania procesu
WPROWADZENIE DO STEROWANIA PROCESAMI
KARTY KONTROLNE
Wzory rozregulowania procesu
WPROWADZENIE DO STEROWANIA PROCESAMI
KARTY KONTROLNE
Wzory rozregulowania procesu
WPROWADZENIE DO STEROWANIA PROCESAMI
KARTY KONTROLNE
Wzory rozregulowania procesu
WPROWADZENIE DO STEROWANIA PROCESAMI
KARTY KONTROLNE
Wzory rozregulowania procesu
WPROWADZENIE DO STEROWANIA PROCESAMI
KARTY KONTROLNE
Wzory rozregulowania procesu
WPROWADZENIE DO STEROWANIA PROCESAMI
KARTY KONTROLNE
Wzory rozregulowania procesu
KARTY KONTROLNE PRZY OCENIE LICZBOWEJ
KARTY KONTROLNE PRZY OCENIE
LICZBOWEJ
 Wykorzystywane, gdy mamy do dyspozycji konkretne
liczbowe wyniki z pomiarów (długość ciężar, średnica
produktu itp.)
 Podstawowy warunek: dane muszą mieć rozkład
normalny. Przed przystąpieniem do projektowania i
wykreślania wybranej karty konieczne jest sprawdzenie
normalności rozkładów.
KARTY KONTROLNE PRZY OCENIE LICZBOWEJ
KARTY KONTROLNE PRZY OCENIE
LICZBOWEJ
Umowny podział kart kontrolnych przy ocenie liczbowej:
 standardowe (Xśr-R, Xśr-S itp.): najprostsze i
najczęściej wykorzystywane
 specjalne, złożone (CUSUM, MA itp.):
wykorzystywane przede wszystkim przez inżynierów do
analizy procesów a nie na stanowiskach pracy przy
produkcji; są stosunkowo skomplikowane, wymagają
dużo obliczeń.
KARTY KONTROLNE PRZY OCENIE LICZBOWEJ
KARTA X-R
 Stosowane nazwy: X z kreską – R,
– R, Xśr-R
X-średnie
 Analizuje się dwie wartości: wartość średnią (X) oraz
rozstęp (R) wyników w poszczególnych próbkach
 Jedna z najczęściej stosowanych kart kontrolnych
KARTY KONTROLNE PRZY OCENIE LICZBOWEJ
KARTA X-R
Karta zawiera 2 wykresy:
 wykres wartości średnich w poszczególnych próbkach
 rozproszenie w poszczególnych próbkach (rozstęp)
KARTY KONTROLNE PRZY OCENIE LICZBOWEJ
KARTA X-R
KARTY KONTROLNE PRZY OCENIE LICZBOWEJ
KARTA X-R
Wykres wartości średnich
zależne od
liczebności próbki
KARTY KONTROLNE PRZY OCENIE LICZBOWEJ
KARTA X-R
Wykres rozstępów
Przy mało licznych próbkach
(n<7) na karcie nie ma dolnej
granicy kontrolnej (jest
równa 0)
KARTY KONTROLNE PRZY OCENIE LICZBOWEJ
KARTA X-R
Stosowanie karty kontrolnej X-R:
 Gdy dysponujemy liczbowymi wartościami z
pomiarów i możemy pozwolić sobie na badanie
kilkuelementowych próbek (z technicznego i
ekonomicznego punktu widzenia)
 Wielkość próbki: 2-9 (zalecana 3-6)
 Przy większych próbkach rozstęp należy zamienić na
odchylenie standardowe
 Dane muszą mieć rozkład normalny
KARTY KONTROLNE PRZY OCENIE LICZBOWEJ
KARTA X-R
Stosowanie karty kontrolnej X-R:
 Za pomocą jednej karty może być nadzorowany tylko
jeden parametr.
 Należy zmierzyć co najmniej 20-25 próbek zanim
obliczy się i wykreśli granice kontrolne i linię centralną.
 Próbki muszą mieć stałą liczność
KARTY KONTROLNE PRZY OCENIE LICZBOWEJ
KARTA X-S
Stosowanie karty kontrolnej X-S:
Podobna do karty X-R
 Składa się z 2 wykresów: wykresu wartości średniej (X)
oraz odchylenia standardowego (S)
 Dokładniejsza od karty X-R
 Stosowana, gdy pobierane próbki maja dużą liczność
(co najmniej 10). Wtedy odchylenie standardowe jest
lepszą miarą rozproszenia niż rozstęp.
KARTY KONTROLNE PRZY OCENIE LICZBOWEJ
KARTA X-S
Stosowanie karty kontrolnej X-S:
Dane muszą mieć rozkład normalny.
 Za pomocą jednej karty może być nadzorowany tylko
jeden parametr.
 Należy zmierzyć co najmniej 20-25 próbek zanim
obliczy się i wykreśli granice kontrolne i linię centralną.
 Próbki muszą mieć stałą i dużą liczność.
KARTY KONTROLNE PRZY OCENIE LICZBOWEJ
KARTA X-S
KARTY KONTROLNE PRZY OCENIE LICZBOWEJ
KARTA X-S
Wykres wartości średnich
KARTY KONTROLNE PRZY OCENIE LICZBOWEJ
KARTA X-S
Wykres odchyleń standardowych