Strefa wiedzy

To musisz wiedzieć w temacie SPC

Czy wiedziałeś, że: Wskaźnik Cp nie zawsze jest tym tradycyjnym Cp? W motoryzacji karty kontrolne są znacznie bardziej wymagające? Karta X-R nie nadaje się do sterowania wieloma procesami? Przeczytaj artykuł i dowiedź się dlaczego.

1. Cp nie zawsze pokazuje to co Ci się wydaje.

2. Stosowane w motoryzacji karty kontrolne są bardziej „wymagające. 

3. Uniwersalna karta X-R nie nadaje się do sterowania wieloma procesami.

1. Cp nie zawsze pokazuje to co Ci się wydaje 

Standardowy podział wskaźników zdolności procesów obejmuje dwie grupy:  

• Wskaźniki wykonania procesu Pp/Ppk (wskaźnik wstępnej zdolności).

• Wskaźniki zdolności procesu Cp/Cpk.  

Mimo, że oba odnoszą się do procesu, to pokazują coś zupełnie innego.

Cp/Cpk 

Klasyczne podejście pokazuje, żeby wskaźniki Cp i Cpk liczyć w oparciu o tzw. zmienność krótkoterminową – odchylenie within, które widzi tylko rozproszenie wewnątrz małych, pobieranych co pewien czas próbek i nie jest czułe na zmianę położenia procesu w czasie.  

Pp/Ppk  

Pokazują wstępne zachowanie się procesu w polu tolerancji i liczone są z tzw. odchylenia standardowego/całkowitego (ang. overall), które widzi pełną zmienność wyników (wszelkie odchylenia pomiarów od wartości średniej), a nie tylko tą zmienność wewnątrz próbki. 

Pp bazuje zatem na klasycznym s liczonym z pierwiastka, Cp bazuje na s liczonym z rozstępu podzielonego na d² (czyli stałą Hartleya). Tak to jest w standardzie AIAG (który dedykowany wprawdzie do motoryzacji używany jest też przez wiele innych branż), programach Statistica, Q-DAS oraz (zapewne) większości książek z SPC.  

Tymczasem jak się okazuje nie zawsze Cp jest tym tradycyjnym Cp.   

• Przykładowo znany pewnie wielu osobom program Minitab, przez wiele wersji (aż do 15 włącznie) wskaźniki Cp i Pp liczył odwrotnie, czyli Pp było oparte o krótkoterminową, a Cp o długoterminową zmienność procesu.  
• Inny przykład to marka BMW, która w najnowszym wydaniu swojego standardu z zakresu statystyki narzuca swoim dostawcom licznie Cp/Cpk z s liczonego z pierwiastka, czyli wersji overall. W przypadku tego koncernu różnica między Cp a Pp nie polega zatem na wykorzystaniu innego wzoru, a na tym, że w inny sposób i w innym czasie pobiera się próbki, które potem są wykorzystywane do liczenia tych wskaźników. To ogromna zmiana w porównaniu z klasycznym podejściem i utrudnienie dla tych, którzy wykorzystują do SPC klasyczne oprogramowanie. 

Zatem jeżeli analiza statystyczna zdolności procesu pochodzić będzie od jakiegoś dostawcy BMW to uważaj na te wskaźniki, bo Cp nie pokazuje tu już tylko potencjału procesu , ale wychwytuje wszystkie zmienności, które wydarzyły się w czasie zbierania danych.   

2. Stosowane w motoryzacji karty kontrolne są bardziej wymagające. 

Interpretacja kart kontrolnych również nie jest zawsze oczywista – używane w motoryzacji karty kontrolne są znacznie bardziej wymagające pod kątem analizy. 

Światowy standard w zakresie SPC – norma ISO 8258, opisuje 8 sygnałów, które wskazują na rozregulowanie procesu.  

• Jednym z bardziej oczywistych jest wyjście jednego punktu poza granice kontrolne.  

• Innym ważnym sygnałem jest pojawienie się stałego przesunięcia średniej wartości procesu. I tu warto zauważyć znaczącą różnicę w standardach oceny.  

Typowe wymagania (ISO 8258) każą podjąć odpowiednie działania po 9-ciu kolejnych punktach występujących stałe powyżej lub poniżej linii środkowej na karcie kontrolnej.  

Standard motoryzacyjny opracowany przez AIAG każe działać już po 7-mym punkcie – zatem jest to podejście dające mniejszą swobodę przebiegowi procesu.  

Dodatkowa ważna uwaga dla motoryzacyjnych inżynierów:

programy typowo wykorzystywane do wspomagania SPC, takie jak np. Minitab czy STATISTICA są zaprogramowane zgodnie z ISO 8258. Jeżeli więc gdzieś w ustawieniach nie zmienicie sygnału z 9 na 7 punktów, wasze karty kontrolne nie będą pokazywały ważnego sygnału alarmowego. 

 3. Uniwersalna karta X-R nie nadaje się do sterowania wieloma procesami.

Jednym z rodzajów kart kontrolnych jest uniwersalna karta X-R (Xbar-R). Jej nazwa może być nieco myląca, ponieważ często wybierana w ciemno przy rozpoczynaniu stosowania SPC, nie nadaje się niestety do sterowania wieloma procesami (choćby procesami tłoczenia czy wtrysku).  

Karta X-R szerokość granic kontrolnych uzależnia od zmienności w ramach próbki. Jeżeli proces jest bardzo powtarzalny w krótkim czasie, to wyroby w ramach pobranej w krótkim czasie próbki będą prawie identyczne (jest to typowe np. w procesie tłocznia). W takim przypadku karta X-R da tak wąskie granice kontrolne, że nawet stabilny proces nie będzie w stanie się w nich zmieścić.  

Dla wielu firm jest to pewnego rodzaju niemiła niespodzianka bo wiedzą (czują), że mają dobrą produkcję, poziom reklamacji jest niewielki, a karta kontrolna świeci się na czerwono wskazując liczne rozregulowania. 

Dlatego warto znać także zaawansowane narzędzia z zakresu SPC – choćby kartę CUSUM lub inne karty, które nie są czułe na tzw. autokorelację wyników. 

Zatem uważaj przy używaniu standardowych narzędzi do SPC!