karta kontrolna spc artur mydlarz

Wykres kontrolny – karta kontrolna – weryfikacja stabilności procesu

Karta kontrolna procesu została opracowana przez twórcę kart kontrolnych Waltera Shewhart’a. Wykres ten umożliwia weryfikację stabilności przebiegu procesu, a co za tym idzie podjęcie akcji prewencyjnych przed pojawieniem się niezgodności. Ciągłe weryfikowanie wyników procesu produkcyjnego czy usługowego pozwala na reakcję, jeżeli wyniki wędrują w niepożądanym kierunku.

W poniższym wpisie chciałbym wytłumaczyć na czym polega karta kontrolna, jak ją zastosować w praktyce oraz jak wyciągać wnioski. Dodatkowo poniżej znajduje się darmowe narzędzie Excel, które w łatwy sposób zaprezentuje wykres kontrolny, jeżeli tylko wstawisz swoje dane.

Karta kontrolna opis

Karta kontrolna procesu jest to graficzna forma przedstawienia zmienności wyników danego procesu. Dane przedstawione są na osi czasu X, a oś Y reprezentuje wyniki liczbowe. Wykres karty  kontrolnej zawsze posiada poziomą linię centralną, oznaczającą wartość pożądaną. W zależności od specyfikacji produktu lub usługi posiada również poziome linie przedstawiające górną i dolną granicę wyników.

Górną granicę przyjęto nazywać UCL (od angielskiego upper control limits) a dolną granicę LCL (jak się już pewnie domyślacie – lower control limits). Shewhart przedstawił obliczanie dolnej i górnej granicy wykresu poprzez zakres 3 sigma. Czyli UCL=(X)+3Sigma a LCL=(X)-3Sigma.

Gdzie (X) jest to wartość centralna, a Sigma to odchylenie standardowe. Mówiąc wprost UCL i LCL są to 3 odchylenia standardowe od wartości centralnej. Czyli w sumie mówimy tu o 6 odchyleniach standardowych czyli…. 6 Sigma. Stąd m.in swoją nazwę wzięła metodologia Six Sigma.

Istnieją również inne metody obliczania granic stabilności procesu, literatura podaje kilka przykładów z wykorzystaniem stałych tablicowych. Jeżeli jesteście zainteresowani różnymi wariacjami wykresów kart kontrolnych zapraszam do artykułu na stronie isixsigma.com, gdzie znajdziecie obszerny wpis w języku angielskim o wykresach kart kontrolnych. Zarządzanie jakością bazuje na podstawowej metodzie Shewharta, o której pisałem w akapicie wyżej.

Jestem przekonany, że już wiesz jak skonstruować wykres karty kontrolnej. Co dodatkowo powinien on uwzględniać aby był czytelny dla odbiorcy? Zadbajmy o aspekty wizualne. Z technicznego punktu widzenia dobry wykres powinien zawierać:

  • zrozumiały tytuł wykresu
  • opisy osi X i Y
  • legendę opisującą wartości oraz UCL, LCL i CL
  • odpowiednio dobraną skalę do przedstawianych danych
  • odpowiedni zakres czasowy
  • adnotację do punktów krytycznych wykresu

Jak sami widzicie budowa wykresu nie jest skomplikowana. Jeżeli niezbyt wystarczająco udało mi się opisać wykres kart kontrolnych, poniższy przykład ułatwi Wam zrozumienie.

Karta kontrolna przykład

Wychodzę założenia, że człowiek najlepiej uczy się poprzez praktykę poprzedzoną przykładem. W związku z tym, że zależy mi na waszej edukacji ;-), przygotowałem przykład.

Przykładem będą wyniki pomiarów krytycznego wymiaru dla produktu obrabianego ubytkowo. Załóżmy, że nominalna wartość wynosi 27 mm +- 0,4 mm. Klient wymaga sprwadzania tego wymiaru na każdym produkowanym detalu. Firma produkuje dziennie 12 części. Zbiera dane za pomocą arkusza kontrolnego. Jest to wystarczająca ilość danych aby przestawić je za pomocą wykresu karty kontrolnej.

Najkorzystniejsze będzie przedstawienie danych z okresie jednego tygodnia. Jest to powtarzalny interwał z ilością danych, którą można przedstawić na jednym wykresie. Następnie należy obliczyć średnią arytemtyczną oraz odchylenie standardowe. Z pomocą przychodzi nam Excel ze swoimi podstawowymi funkcjami Average() i STDEV.S(). Po wykonaniu obliczeń przystępujemy do tworzenia wykresu liniowego. Opisujemy osie, tytuł oraz legendę. Efekt całości poniżej:

przykład wykres kontrolny

Jak widać jeden z wyników jest po za zakresem LCL. Oznacza to, że jeden produkt znajduje się poza obszarem 3 odchyleń standardowych od średniej. Czy jest to niezgodność? Może okazać się, że nie. Należy to zweryfikować z wymaganiami rysunkowymi ponieważ może być tak, że wymiar zmieści się w tolerancji.

Czy należy podejmować jakieś akcję? Zależy to od wielu czynników, które trzeba uwzględnić przed podjęciem działań. Z wykresu widzimy, że proces jest ogólnie stabilny, poza jednym pomiarem. Nie są widoczne wyraźne trendy odchylenia w kierunku LCL czy UCL.

Spróbujcie się przyjrzeć się drugiemu wykresowi, który przygotowałem. Sytuacja identyczna jak powyżej, wymiar krytyczny 27 mm +- 0,4mm i wykonane 60 pomiarów. Jedyna różnica jest taka, że w tym przypadku trend wykresu karty kontrolnej jest niepokojący.

Od produktu numer 32 widać niepokojący trend. Wynik pomiaru wymiaru krytycznego kieruje się w stronę LCL i wszystkie wyniki są poniżej średniej. Dodatkowo jeden z pomiarów jest poza linią LCL i poza tolerancją rysunkową. Z mojego punktu widzenia jest to sytuacja, w której należy podjąć akcje, aby przywrócić stabilność procesu. Proces nie produkuje części niezgodnych, ale przy takim trendzie wkrótce może to nastąpić, a ilość zainfekowanych sztuk może być spora.

wykres kontrolny przykład

Karta kontrolna kiedy to ma sens?

Poznaliście już możliwości wykresu karty kontrolnej. Jest to zdecydowanie polecane przeze mnie narzędzie. Należy jednak zwrócić uwagę nad sensownością jego użycia.

Jeżeli nadzorujesz proste, powtarzalne procesy, dla których istnieją duże tolerancję wymiarowe, zastosowanie wykresu kontrolnego będzie tylko i wyłącznie stratą czasu. Zapewne twojego jak i osoby dedykowanej do zbierania danych. Prawdopodobieństwo pojawienia się problemów i braku stabilności jest znikome.

Wykres karty kontrolnej ma sens w zastosowaniu do procesu, który wykazuje powtarzalne problemy, do procesu, z którym organizacja od dłuższego czasu ma problemy. Należy wówczas oczywiście w pierwszej kolejności zidentyfikować problem i wprowadzić akcję korekcyjnej. Jako prewencję można zastosować właśnie SPC i wykres karty kontrolnej.

Kolejny aspekt to wielkość próbki. Jeżeli pracujesz w branży w której specyfika określa mało seryjną produkcję różnych części, wykres kontrolny będzie miał niewielką wartość dodaną. Ciągłe przezbrojenia maszyn i mała ilość wyników nie pozwoli na praktyczne zastosowanie wykresu kontrolnego.

Podsumowując, wykres karty kontrolnej warto stosować do długich serii produkcyjnych, dla produktów posiadających krytyczne wymiary lub procesów wykazujących częstą niestabilność.

Karta kontrolna formularz Excel

Na jednej z podstron bloga Darmowe narzędzia, znajdziecie darmowy formularz Excel, który w automatyczny sposób obliczy niezbędne wartości LCL, UCL oraź średniej i przedstawi dane w formie wykresu. Formularz posiada wariant wykresu karty kontrolnej dla 100 wartości pomiaru. Możecie go dowolnie modyfikować w celu zwiększenia lub zmniejszenia ilości wartości pomiarowych. W razie pytań na temat formularza zapraszam do zadawania pytań w komentarzach.

Karta kontrolna podsumowanie

Karta kontrolna to przejrzyste narzędzie umożliwiające szybką weryfikację trendu procesu. Pozwala to na podjęcie akcji przywracających stabilność, na długo przed wystąpieniem niezgodności. Przed wprowadzeniem wykresu, sprawdźcie czy ma to sens dla Waszych procesów i czy będzie istnieć wartość dodana z tego przedsięwzięcia. Mam nadzieję, że tym krótkim wpisem przybliżyłem wam to jedno z siedmiu podstawowych narzędzi jakości, a darmowy formularz Excel ułatwi wam pracę. Jeszcze raz zachęcam do pobierania darmowego formularza ze strony Darmowe narzędzia.

Jeżeli spodobał Ci się artykuł, lub chcesz zadać pytanie zapraszam do komentowania.

 

Photo by Daniel Hjalmarsson on Unsplash dla artykułu karta kontrolna

Leave a Comment: