Statistisk processtyring

Statistisk processtyring (SPC) er brugen af statistiske metoder til at vurdere stabiliteten af en proces og kvaliteten af dens output. For eksempel kan man tænke på et aftapningsanlæg. Hele det produktionssystem, der producerer fyldte flasker, kaldes en proces. Antag, at vægten af det flydende indhold, der tilsættes til en flaske, er afgørende for omkostningskontrol og kundetilfredshed. Indholdet skal veje 250 gram, men det er acceptabelt, hvis den faktiske vægt ligger mellem 245 og 255 gram. Overvågning betyder, at vægten af hver enkelt flaske måles og registreres; stikprøvekontrol betyder, at kun nogle få flasker (f.eks. en ud af tusind) faktisk vejes (analyse til bestemmelse af stikprøveprocenten og til vurdering af stikprøvens repræsentativitet er en veletableret del af SPC).

SPC er baseret på kvantitativ og grafisk analyse af målinger for at vurdere den observerede variation. Hvis de relevante egenskaber (indholdsvægt i dette eksempel) varierer inden for et acceptabelt interval, siges en proces at være under kontrol, under statistisk kontrol eller stabil. Når der konstateres uacceptabel variation, træffes der typisk foranstaltninger for at fastslå og korrigere årsagen hertil. I aftapningseksemplet antages det, at for mange flasker fyldes med mindre end 245 g. Ved kontrol af fabrikkens udstyr viser det sig, at en af ti fyldningsventiler ikke fungerer korrekt.

SPC har været anvendt bredt inden for fremstillingsindustrien siden introduktionen i 1920'erne og inden for mange andre former for gentagne aktiviteter.

En stor del af SPC's styrke ligger i evnen til at undersøge en proces med henblik på kilderne til variation i processen ved hjælp af værktøjer, der vægter objektive analyser højere end subjektive meninger, og som gør det muligt at bestemme styrken af hver enkelt kilde numerisk. Variationer i processen, som kan påvirke kvaliteten af slutproduktet eller -tjenesten, kan opdages og korrigeres, hvorved spild og sandsynligheden for, at problemerne overføres til kunden, reduceres. Med sin vægt på tidlig opdagelse og forebyggelse af problemer har SPC en klar fordel i forhold til andre kvalitetsmetoder, f.eks. inspektion, som anvender ressourcer på at opdage og korrigere problemer, efter at de er opstået.

Ud over at reducere spild kan SPC føre til en reduktion af den tid, der er nødvendig for at fremstille produktet eller tjenesteydelsen fra ende til anden. Dette skyldes til dels en reduceret sandsynlighed for, at det endelige produkt skal omarbejdes, men det kan også skyldes, at SPC-data bruges til at identificere flaskehalse, ventetider og andre kilder til forsinkelser i processen. Reduktioner i procescyklustiden kombineret med forbedringer i udbyttet har gjort SPC til et værdifuldt værktøj både med henblik på at reducere omkostningerne og øge kundetilfredsheden.

Historie

Statistisk processtyring blev lanceret af Walter A. Shewhart i begyndelsen af 1920'erne. Shewhart skabte grundlaget for kontrolkortet og konceptet om statistisk kontrol ved hjælp af omhyggeligt tilrettelagte eksperimenter. Selv om Shewhart tog udgangspunkt i rent matematiske statistiske teorier, forstod han, at data fra fysiske processer sjældent giver en "normalfordelingskurve" (en gaussisk fordeling, også almindeligvis omtalt som en "klokkekurve"). Han opdagede, at den observerede variation i produktionsdata ikke altid opførte sig på samme måde som data i naturen (f.eks. partikelers Brownskebevægelse). Dr. Shewhart konkluderede, at selv om alle processer udviser variation, udviser nogle processer kontrolleret variation, som er naturlig for processen (almindelige årsager til variation), mens andre udviser ukontrolleret variation, som ikke er til stede i processens årsagssystem til enhver tid (særlige årsager til variation). Ukontrolleret variation er ofte forbundet med defekte produkter, hvilket giver et datadrevet middel til at identificere problemer og forbedre kvaliteten.

W. Edwards Deming anvendte senere SPC-metoderne i USA under Anden Verdenskrig og forbedrede derved med succes kvaliteten i fremstillingen af ammunition og andre strategisk vigtige produkter. Efter krigens afslutning var han medvirkende til at indføre SPC-metoderne i den japanske industri. Demings metode med SPC og beslægtede ledelsesmetoder blev kendt som et kvalitetsstyringssystem.

Ansøgning

Den følgende beskrivelse vedrører snarere fremstillingsindustrien end serviceindustrien, selv om SPC-principperne med succes kan anvendes i begge sektorer. For en beskrivelse og et eksempel på, hvordan SPC kan anvendes i et servicemiljø, henvises til Roberts (2005). Selden beskriver, hvordan SPC kan anvendes inden for salg, markedsføring og kundeservice, idet han bruger Demings berømte Red Bead Experiment som en letforståelig demonstration.

Ved masseproduktion blev kvaliteten af den færdige vare traditionelt opnået ved at inspicere produktet efter fremstillingen; hver enkelt vare (eller prøver fra et produktionsparti) blev accepteret eller afvist på grundlag af, hvor godt den opfyldte konstruktionsspecifikationerne. Statistisk processtyring anvender derimod statistiske værktøjer til at observere produktionsprocessens ydeevne med henblik på at forudsige væsentlige afvigelser, som senere kan resultere i et kasseret produkt.

Der forekommer to former for variation i alle fremstillingsprocesser: begge disse typer af procesvariation forårsager efterfølgende variation i det endelige produkt. Den første type er kendt som naturlig variation eller variation af almindelig årsag og består af den variation, der er indbygget i processen, som den er designet. Variation af almindelig årsag kan omfatte variationer i temperatur, råmaterialernes egenskaber, styrken af en elektrisk strøm osv. Den anden form for variation kaldes variation af særlig årsag eller variation af tilregnelig årsag og forekommer mindre hyppigt end den første. Ved tilstrækkelig undersøgelse kan man finde en specifik årsag til variationer af særlig årsag, f.eks. unormale råmaterialer eller forkerte opsætningsparametre.

F.eks. kan en emballagelinje til morgenmadsprodukter være designet til at fylde hver kornkasse med 500 gram produkt, men nogle kasser vil indeholde lidt mere end 500 gram, og nogle vil indeholde lidt mindre, i overensstemmelse med en fordeling af nettovægtene. Hvis produktionsprocessen, dens input eller dens omgivelser ændres (f.eks. hvis de maskiner, der fremstiller produktet, begynder at blive slidt), kan denne fordeling ændres. F.eks. kan kornfyldningsmaskinen begynde at putte mere korn i hver æske end angivet, efterhånden som dens knapper og remskiver slides. Hvis denne ændring får lov til at fortsætte ukontrolleret, vil der blive fremstillet flere og flere produkter, som falder uden for producentens eller forbrugerens tolerancer, hvilket resulterer i spild. Selv om affaldet i dette tilfælde er i form af "gratis" produkt for forbrugeren, består affaldet typisk af efterarbejde eller skrot.

Ved at observere på det rigtige tidspunkt, hvad der skete i processen, som førte til en ændring, kan kvalitetsingeniøren eller et medlem af det team, der er ansvarlig for produktionslinjen, finde årsagen til den variation, der har sneget sig ind i processen, og rette op på problemet.

SPC angiver, hvornår der skal foretages en handling i en proces, men den angiver også, hvornår der IKKE skal foretages nogen handling. Et eksempel er en person, der gerne vil opretholde en konstant kropsvægt og foretager ugentlige vægtmålinger. En person, der ikke forstår SPC-begreberne, vil måske begynde at gå på slankekur, hver gang hans eller hendes vægt stiger, eller spise mere, hver gang hans eller hendes vægt falder. Denne type handling kan være skadelig og muligvis skabe endnu større variation i kropsvægten. SPC ville tage højde for normale vægtvariationer og bedre angive, hvornår personen faktisk tager på eller taber sig.

Grundlæggende trin i SPC

Statistisk processtyring kan groft sagt opdeles i tre sæt aktiviteter: forståelse af processen, forståelse af årsagerne til variation og eliminering af kilderne til variation af særlig årsag. Nøgleværktøjer i SPC er kontroldiagrammer, fokus på løbende forbedringer og planlagte eksperimenter.

Når man skal forstå en proces, kortlægges processen typisk, og processen overvåges ved hjælp af kontroldiagrammer. Kontroldiagrammer bruges til at identificere variation, der kan skyldes særlige årsager, og til at befri brugeren for bekymring over variation, der skyldes almindelige årsager. Dette er en kontinuerlig, løbende aktivitet. Når en proces er stabil og ikke udløser nogen af kontrolkortets påvisningsregler, kan der også foretages en proceskapacitetsanalyse for at forudsige, om den nuværende proces er i stand til at fremstille et overensstemmende (dvs. inden for specifikationerne) produkt i fremtiden.

Når der identificeres for store variationer ved hjælp af reglerne for kontrolkortdetektion, eller når proceskapaciteten findes mangelfuld, gøres der en ekstra indsats for at finde årsagerne til variationen. De anvendte værktøjer omfatter Ishikawa-diagrammer, designede eksperimenter og Pareto-diagrammer. Planlagte eksperimenter er afgørende for denne fase af SPC, da de er det eneste middel til objektivt at kvantificere den relative betydning af de mange potentielle årsager til variationen.

Når årsagerne til variationen er blevet kvantificeret, bruges der kræfter på at fjerne de årsager, der er både statistisk og praktisk signifikante (dvs. en årsag, der kun har en lille, men statistisk signifikant effekt, kan ikke anses for at være omkostningseffektiv at rette op på; en årsag, der ikke er statistisk signifikant, kan imidlertid aldrig anses for at være praktisk signifikant). Generelt omfatter dette udvikling af standardarbejde, fejlsikring og uddannelse. Der kan være behov for yderligere procesændringer for at reducere variationen eller tilpasse processen til det ønskede mål, især hvis der er et problem med proceskapaciteten.

SPC og softwarekvalitet

I 1989 introducerede Software Engineering Institute i CMM-modellen (Capability Maturity Model) tanken om, at SPC med fordel kan anvendes på ikke-produktionsmæssige processer, såsom softwareudviklingsprocesser. Denne idé findes i dag i niveau 4- og niveau 5-praksis i Capability Maturity Model Integration (CMMI). Denne opfattelse af, at SPC er et nyttigt værktøj, når det anvendes på ikke-repetitive, videnintensive processer som f.eks. ingeniørprocesser, har imidlertid mødt stor skepsis og er stadig kontroversiel i dag. Problemet ligger i mange områder af software, som ikke er gentagende, men som i stedet er engangsaspekter eller engangsaspekter af kvalitet, i stedet for at blive observeret for gentagne præstationer over en langtidsbetragtning.

Relaterede sider

Spørgsmål og svar

Spørgsmål: Hvad er statistisk processtyring (SPC)?


A: Statistisk proceskontrol (SPC) er brugen af statistiske metoder til at vurdere stabiliteten i en proces og kvaliteten af dens output.

Spørgsmål: Hvad er et eksempel på SPC?


A: Et eksempel på SPC er et aftapningsanlæg, hvor vægten af det flydende indhold, der tilsættes til hver flaske, skal overvåges og registreres for at sikre omkostningskontrol og kundetilfredshed.

Spørgsmål: Hvordan registrerer SPC variationer i en proces?


Svar: SPC er baseret på kvantitativ og grafisk analyse af målinger for at vurdere observerede variationer. Hvis de egenskaber, der måles, varierer inden for et acceptabelt interval, siges processen at være stabil. Når der konstateres uacceptable variationer, træffes der typisk foranstaltninger for at finde og korrigere årsagen til dem.

Spørgsmål: Hvad er nogle fordele ved at anvende SPC?


A: Nogle af fordelene er tidlig opdagelse og forebyggelse af problemer, reduktion af spild samt reduktion af problemerne for kunderne, reduktion af den tid, der kræves til produktion fra ende til ende på grund af mindre efterarbejde, identifikation af flaskehalse eller ventetider, der kan forsinke produktionen, omkostningsreduktion på grund af forbedret udbytte og øget kundetilfredshed.

Spørgsmål: Hvordan adskiller SPC sig fra andre kvalitetsmetoder som f.eks. inspektion?


A: I modsætning til andre kvalitetsmetoder som f.eks. inspektion, hvor der anvendes ressourcer, efter at problemerne er opstået, anvendes SPC ressourcer, før problemerne opstår, for at forhindre dem i at opstå.

Spørgsmål: Hvornår blev SPC indført?


A: SPC har været anvendt bredt siden introduktionen i 1920'erne.

AlegsaOnline.com - 2020 / 2023 - License CC3