17. Folyamatszabályozás módszerei

Átírás

1 17. Folyamatszabályozás módszerei 200. Egyéb módszerek A folyamatszabályozás alapjai Minőségképesség-elemzés Mérőeszköz-képességelemzés Ellenőrzőkártyák Bedzsula Bálint 249

2 215. Mérőeszköz-képességelemzés Menedzseri döntések mérésből származó adatokból Ha nem bízhatunk az adatok pontosságában, ill. folyamatosan (önkényesen) megkérdőjelezzük azt, csökken a vállalat versenyképessége Megoldás: A mérési rendszerek rendszeres karbantartásával, elemzésével felmérhetjük a mérési rendszerek pontosságát, az adott mérési feladatra való alkalmasságát. R&R, ismételhetőség és reprodukálhatóság vizsgálat Bedzsula Bálint 301

3 216. Mérőeszköz-képességelemzés Mérési rendszer: a mérőeszközök, a környezet, a mérést végző személy(ek), a mérési módszer, eljárás, a mért alkatrészek stb. összessége Mérési rendszer jellemzői: Pontosság:egy mérési rendszerre akkor mondhatjuk, hogy pontos, ha a mért értékek középértéke megegyezik a mért jellemző valódi méretével. Felbontás:a mérési rendszer felbontása alatt azt a legkisebb különbséget értjük, amit konzekvensen képes érzékelni. Kijelző felbontása:az a legkisebb különbség, amit a mérőeszköz képes kijelezni. Bedzsula Bálint 302

4 216. Mérőeszköz-képességelemzés Mérési rendszer jellemzői (2): Stabilitás:egy mérési rendszerre akkor mondhatjuk, hogy stabil, ha a méréseket különböző időközönként megismételve azonos eredményt kapunk. Ismételhetőség:az a mérési eredményekben levő változékonyság, ingadozás, amit akkor kapunk, ha ugyanazt az alkatrészt, ugyanaz a személy, ugyanolyan körülmények között többször megmér. Reprodukálhatóság:a mérési eredmények középértékei (átlaga) közötti változékonyság, ingadozás, amit akkor kapunk, ha ugyanazt az alkatrészt, ugyanolyan körülmények között különböző személyek mérik meg. Bedzsula Bálint 303

5 216. Mérőeszköz-képességelemzés R&R vizsgálat: Ismételhetőség és reprodukálhatóság vizsgálat Cél: a mért értékek közötti ingadozást, a szórást befolyásoló hatásokat igyekszünk számszerűsíteni mérőeszközök tervezett mérési feladatra való alkalmasságának megítélése eszközök folyamatos figyelése mérési bizonytalanság megítélése mérési hiba fonásainak feltárása készülékek ill. módszerek összehasonlítása kezelőszemélyzet alkalmasságának megítélése Bedzsula Bálint 304

6 216. Mérőeszköz-képességelemzés R&R vizsgálat: Módszer: a vizsgálattal az alábbi hatásokat (szórásokat) igyekszünk megbecsülni: az alkatrészek közötti különbség; a mérés ismétlésekor a mérőeszköz jellegétől függően minden kezelő véletlen mérési hibákat követ el, ez határozza meg a mérés ismételhetőségét; a kezelők ügyessége, figyelmessége, tapasztalata, munkájuk megbízhatósága is különböző lehet, ez határozza meg a mérés reprodukálhatóságát; lehetséges, hogy egyes kezelők a különböző alkatrészeket különböző hibával képesek mérni, vagyis kölcsönhatáslehet a kezelő és az alkatrész között. Bedzsula Bálint 305

7 216. Mérőeszköz-képességelemzés R&R vizsgálat: Az ingadozás forrásai: Mérési eredmények eltérése Alkatrészek közötti különbség Mérőrendszer által okozott különbség Ismételhetőség Reprodukálhatóság Kezelők Kezelők és alkatrészek közötti kölcsönhatás Bedzsula Bálint 306

8 217. Mérőeszköz-képességelemzés R&R vizsgálat: Az ingadozás forrásai: σ = σ + σ 2 teljes 2 mérés 2 alkatrész σ = σ + σ 2 ism 2 mérés 2 reprod σ 2 reprod = σ + σ 2 kezelő 2 alkatrész kezelő Bedzsula Bálint 307

9 217. Mérőeszköz-képességelemzés R&R vizsgálat: Terjedelem- vagy ANOVA-módszer Meghatározása: &%= éé 100 Értékelés: R&R% Minősítés > 30% Nem elfogadható 10%<R&R%<30% Feltételesen elfogadható < 10% Megfelelő Bedzsula Bálint 308

10 Mérőeszköz-képességelemzés R&R vizsgálat példa: Mérés: Két alkalmazott 8 alkatrész 3-szor ismételték Terjedelem-módszer segítségével Ismételhetőség és reprodukálhatóság hibája? R&R%? Bedzsula Bálint 309

11 Mérőeszköz-képességelemzés R&R vizsgálat példa: A terjedelmek átlaga: =3,796 Ismétlések szórásának becslése: = =1,693 2,242 Teljes szórás becslése: -mintaelemszámtól függő konstans #$%&$ '(. /0 +,+ 1,1 8,253 Az ismételhetőség hibája: 45% 1007,38% 310

12 Mérőeszköz-képességelemzés R&R vizsgálat példa: A terjedelmek átlaga: 9,998 =2,534 A mérés szórásának becslése: é7é = =3,945 -mintaelemszámtól függő konstans 311

13 Mérőeszköz-képességelemzés R&R vizsgálat példa: A reprodukálások szórása: é7é 8 7$97: 7$97: 3,945,2,242 10,53 7$97: 3,245 A reprodukálhatóság hibája: 45;<% =>? 10015,45% A mérés R&R hibája: &% é7é #$%&$ 10022,85% Bedzsula Bálint 312

14 217. Folyamatok szabályozása A (vég)termék minőségellenőrzése helyett a selejt elkerülése, megelőzése a cél: Végtermék vizsgálata vagy a résztermékek ellenőrzése nem hatékony Idő-és energiapocséklás olyan termékekre, szolgáltatásokra, melyek nem megfelelőek Megelőzés stratégiája 1920-as évek Shewhart: alapgondolatok Veszélyes és véletlen hiba Megkülönböztetésükre ellenőrzőkártya Bedzsula Bálint 313

15 217. Ellenőrzőkártya Alapgondolatai: A folyamat jellemzőinek mintavételes figyelése Segítségével elkülöníthető a normál és a veszélyes zavarhatás alatti állapot Ismert elméleti eloszlás értéktartomány, amiben adott valószínűséggel vannak az értékek Beavatkozási határon kívülre esikveszélyes zavar jelenléte Döntésihibák (@,A) hipotézisvizsgálat UCL/FBH CL/középvonal LCL/ABH Grafikus ábrázolás felismerés minta sorszáma

16 218. Ellenőrzőkártya A fejlesztés logikai modellje: adatgyűjtés, szabályozás, elemzés fázisai Döntés a beavatkozásról A szabályozott jellemző és a beavatkozási határok egybevetése Szabályozott jellemző képzése Beavatkozás a technológiai folyamat belső törvényszerűségeinek ismeretében Technológiai és/vagy termékjellemző mérése Ember Anyag Módszer Gép Eszköz Környezet Bedzsula Bálint 315

17 219. Ellenőrzőkártya A fejlesztés logikai modellje: adatgyűjtés, szabályozás, elemzés fázisai Adatgyűjtés:a folyamat vagy termék adatait összegyűjtjük, és olyan formába alakítjuk át, hogy az ellenőrzőkártyán ábrázolható legyen. Szabályozás: az adatok alapján kiszámítjuk a beavatkozási határokat, és berajzoljuk őket a kártyákra. Rendszeresen mintát veszünk a folyamatból, az adatokat összevetjük a beavatkozási határokkal. Ha veszélyes zavarok vannak jelen, a folyamatot tovább kell tanulmányozni annak megállapítására, hogy mi okozta az eltérést. Elemzés és fejlesztés: Miután az összes veszélyes zavarral foglalkoztunk és a folyamat statisztikailag szabályozottan működik, az ellenőrzőkártyát a folyamat megfigyelésére használjuk. Az így összegyűlt adatokat felhasználhatjuk a folyamatképesség meghatározására. Ha nem képes, akkor a folyamatot kell tanulmányozni, és jellemzően menedzseri beavatkozás szükséges a rendszer fejlesztése érdekében. 316

18 Ellenőrzőkártya A kártyák működésének elvi alapjai + USL/FTH UCL/FBH CL/középvonal LCL/ABH LSL/ATH minta sorszáma Bedzsula Bálint 317

19 Ellenőrzőkártya A kártyák működésének elvi alapjai CL (Center Line): középvonal UCL/LCL (Upper/LowerControlLimit): felső/alsó beavatkozási határ számoljuk! USL/LSL (Upper/LowerSpecificationLimit): felső/alsó specifikációs/tűrés-határ adott! Bedzsula Bálint 318

20 219. Ellenőrzőkártya Az ellenőrzőkártyák használatának előnyei: Az ellenőrzőkártya növeli a termelékenységet Az ellenőrzőkártya hatásos a nem megfelelőség megelőzésében Az ellenőrzőkártya megakadályozza a felesleges folyamat (gép) állítgatásokat Az ellenőrzőkártya információt ad a folyamat (gép) állapotáról Az ellenőrzőkártya információt szolgáltat a folyamatképesség elemzésekhez Bedzsula Bálint 319

21 220. Ellenőrzőkártya Ellenőrzőkártyák fajtái Méréses kártyák egyedi érték kártya átlag, médián kártya szórás, terjedelem kártya Minősítéses kártyák np-kártya(selejtszám) c-kártya(hibaszám) p-kártya(selejtarány) u-kártya(fajlagos hibaszám) Egyéb speciális kártyák 320

22 Következtetés hibái Sokaság jó rossz A minta minősítése a sokaságról jó rossz Nincs hiba ε Elsőfajú hiba α Másodfajú hiba β Nincs hiba e Emlékeztető!? Bedzsula Bálint 321

23 Következtetés hibái α/2 β ABH FBH α/2 Emlékeztető!? Bedzsula Bálint 322

24 Ellenőrzőkártya Kártyák tervezése meghatározzuk a mintavételezés módját és a beavatkozási határokat Elvi menete: Szükséges alapadatok: A célállapot statisztikai jellemzői A döntési hibák (α, β) β-hoz tartozó alternatív (zavar) állapot statisztikai jellemzői Számolandó: n mintaszám ABH, FBH beavatkozási határok Bedzsula Bálint 323

25 220. Ellenőrzőkártya Kártyák tervezése Gyakorlati menete: Szükséges alapadatok: A célállapot statisztikai jellemzői Elsőfajú hiba (α) Mintaszám (n) β-hozkapcsolódó alternatív (zavar) állapot statisztikai jellemzői Számolandó: ABH, FBH beavatkozási határok Másodfajú hiba (β) 3σ-ásmodell Bedzsula Bálint 324

26 Feladat -volt Egy szabályozott gyártási folyamatban a kritikus minőségi jellemző µ 0 =3,1 cm 3, σ 0 =0,08 cm 3 normális eloszlást követ. a.) Számolja ki a µ 0 ±2σ 0 beavatkozási határok esetén n=1elemű mintavétel mellett az elsőfajú hiba valószínűségét! b.) Mekkora a másodfajú hiba valószínűsége, ha a várható érték µ 1 =3,3 cm 3 -re változott? Emlékeztető!? Bedzsula Bálint 325

27 Feladat -volt α/ 2 n = 1 β ABH=2,94 cm 3 µ 0 =3,1 µ 1 =3,3 α/ 2 P(ξ 0 <ABH) = 2,94 3,1 Φ = 0,08 =Φ(-2) = 2,28% β=p(abh<ξ 1 <FBH) FBH=3,26 cm 3 3,26 3,3 2,94 3,3 Φ Φ = 0,08 0,08 Φ 0,5 Φ 4,5 = 1 0, 6915 ( ) ( ) = α = 2 2,28 = 4,56% = 30,85% Emlékeztető!? Bedzsula Bálint 326

28 217. Méréses ellenőrzőkártyák Mért értékek alapján Hasznos, mert: széles körben alkalmazhatók; nagyobb információtartalom; mérési költség alacsonyabb lehet; a darabok gyártása és a javító beavatkozás közötti idő gyakran lerövidíthető; méréses adatokkal egy folyamat teljesítménye elemezhető és a fejlődés mennyiségileg meghatározható. Bedzsula Bálint 327

29 222. Méréses ellenőrzőkártyák Alkalmazásának módjai: előzetes adatfelvétel gyártásközi ellenőrzés külső előírások Páronként használjuk őket az ingadozás mértéke és a középérték helyzete (normális eloszlás két paramétere: μ;σ) átlag-terjedelem kártya Bedzsula Bálint 328

30 223. Átlag-terjedelem kártya Alkalmazásának lépései: A kártya alkalmazásának előkészítése Adatgyűjtés a folyamat paramétereinek becslésére Az ellenőrzőkártyák elkészítése Beavatkozási határok kiszámítása Értelmezés a folyamatszabályozás szempontjából Gyártásközi ellenőrzés Bedzsula Bálint 329

31 221. Átlag-terjedelem kártya Terjedelem és átlag: = + BC +. Szórás becslése: D = + = &/0 & ahol a mintaelemszámtól függő konstans E = ahol = 0 Bedzsula Bálint 330

32 213. Átlag-terjedelem kártya Átlag-kártya szerkesztése: FG C =+ = 1 I J+ + az i. minta átlaga, m a minták száma KFG C =+ +L M/ E1 =+ +L M/ GFG C =+ L M/ E1 =+ L M/

33 221. Átlag-terjedelem kártya Átlag-kártya szerkesztése: a ±3σhatárok alapján L M/ =3 KFG C = =+ +O GFG C =+ 3 külső előírás: 1 =+ O KFG C =P+ 3 1 Bedzsula Bálint 332

34 221. Átlag-terjedelem kártya Terjedelem-kártya szerkesztése: FG = = 1 I J a beavatkozási határok ±3σ esetén: KFG =+3E =+3 Q = 1+3 Q =R S GFG = 3E =R Q Bedzsula Bálint 333 =

35 Átlag-terjedelem kártya Példa: pörköltkávé-adagoló automata töltötte csomagokból fél óránként 5 elemű mintát i mintaelem átlag R veszünk és megmérjük a tömegüket! átl Bedzsula Bálint 334 Kemény Sándor: Statisztikai minőség-(megfelelőség-) szabályozás

36 Átlag-terjedelem kártya Példa: + =249,955 =2,333 Átlag-kártya paraméterei: FG C =+ =249,955 KFG C =+ +O =249,955+0,577 2,333= =251,301 GFG C =+ O =249,955 0,577 2,333= = 248, Kemény Sándor: Statisztikai minőség-(megfelelőség-) szabályozás

37 Átlag-terjedelem kártya Példa: + =249,955 =2,333 Terjedelem- kártya paraméterei: FG = =2,333 KFG T =D S =2,114 2,333=4,932 LFG T =D Q =0 2,333=0 Kemény Sándor: Statisztikai minőség-(megfelelőség-) szabályozás 336

38 Átlag-terjedelem kártya Példa: Bedzsula Bálint 337 Kemény Sándor: Statisztikai minőség-(megfelelőség-) szabályozás

39 Átlag-terjedelem kártya Példa: Egy boradagoló automata töltötte palackokból a nyolcórás műszak alatt félóránként 3 elemű mintát veszünk és megmérjük a betöltött térfogatukat. A gyártósor mellől az alábbi eredményeket kaptuk (az első 5 minta): xx =750,0 =1,0 Minta YI Q 750,6 749,6 749,8 749,8 749,6 YI Q 0,8 1,2 0,6 1,4 0,8 Készítsen méréses ellenőrzőkártyát az adatok segítségével! (számoljon 1 tizedes jegy pontossággal!) Bedzsula Bálint 338

40 Átlag-terjedelem kártya Példa: adottak: Bedzsula Bálint 339

41 Átlag-terjedelem kártya Példa: átlag-kártya: KFG C =+ +O =75081, GFG C +,O 750,1, UCL=751 CL=750 LCL=

42 Átlag-terjedelem kártya Példa: terjedelem-kártya: KFG T =D S 2,574 12,574 GFG D Q 0 10 UCL=2,6 CL=1 LCL=0 341

43 Átlag-terjedelem kártya Feladat! Egy söradagoló automata töltötte palackokból a nyolcórás műszak alatt félóránként 3 elemű mintát veszünk és megmérjük a betöltött térfogatukat. A gyártósor mellől az alábbi eredményeket kaptuk (az első 5 minta): xx =500,0 Z =1,0 Minta [YI 3 \ 500,6 499,6 499,8 499,8 499,6 [YI 3 \ 0,8 1,2 0,6 1,4 0,8 Készítsen méréses ellenőrzőkártyát az adatok segítségével! 342

44 Ellenőrzőkártya mintázatok Western Electricszabályai a véletlenszerű viselkedés ellenőrzésére: Kemény Sándor: Statisztikai minőség-(megfelelőség-) szabályozás 343

45 216. Minősítéses kártyák Mérhető mennyiség helyett megfelelő/nem megfelelő kategóriák Minősítéses ellenőrzés: a hibás darabokat vagy a hibákat számoljuk Jelentőségük: széles területen használhatóak könnyű adatszerzés (már meglévő és új esetén is) segítségével fókuszálhatjuk a komolyabb vizsgálatokat Bedzsula Bálint 344

46 Összefoglalás és mint-a kérdések Milyen információkat rögzítene egy adatgyűjtő lapon? Nevezze meg a folyamatra ható zavarok típusait, röviden jellemezze azokat (1 mondat) és azonosítsa az ábra szakaszait! Mit jelent a szabályozottság és a képesség fogalma a minőségmenedzsmentben? (szemléltesse ábrával is!) Ismertesse és röviden jellemezze a minőségképesség-elemzés célját, típusait, módszereit! Értékelje az alábbi minőségképesség, ill. korrigált minőségképesség-indexszel jellemezhető folyamatot! Jellemezze a gyártási folyamatot, melynek végtermékeiből az alábbi mintát vettük! (Gauss-papír segítségével) Bedzsula Bálint 345

47 Összefoglalás és mint-a kérdések Melyek a mérési rendszer jellemzői? Mi az R&R vizsgálat lényege, melyek az ingadozás forrásai? Jellemezze az alábbi szórásokkal jellemezhető mérési rendszert! Röviden mutassa be a folyamatok szabályozása megközelítést! Mi az ellenőrzőkártyák használatának alapgondolata és melyek a segítségükkel megvalósítható fejlesztés fázisai? Milyen 2 fő típusuk van, mi az alapvető különbségük? Készítsen egy méréses ellenőrzőkártyát az alábbi adatok segítségével, jellemezze az ábrát! Bedzsula Bálint 346