کنترل فرایند آماری

(Statistical process control (SPC


Quality Control

کنترل فرایند آماری



کنترل فرایند آماری

مقدمه

در گذشته ساخت محصول از مسئوليت هاي واحد توليد بشمار می رفت و وظيفه واحد كنترل كيفت (quality control) اين بود كه از طريق بازرسي های متعدد، محصول سالم را از محصولات معیوب جدا كند. نحوه انجام فرایند ها و امور اداري هم پيوسته زيرنظر قرار داشت تا از وقوع اشتباه احتمالي جلوگيري شود. در این راستا هر دو روش، بازرسي و بازيابي مستمر را كه ضايعات آفرين می باشد، شامل شده و مستلزم صرف وقت و استفاده بيش از حد مواد اوليه در انجام خدمات و توليد محصول می گردد.
لذا شيوه مؤثر اين خواهد بود كه با استفاده از روش كنترل كيفي آماري (Statistical Process Control) از ابتدای امر، از توليد محصول خراب پيشيري بعمل آيد. اين طرز تفكر در شعار بيل كاز بي، يعني انجام دادن صحيح كار از ابتدا مورد اشاره قرار گرفته است. در هر صورت، شعار دادن كفايت نميكند و آنچه مهم و ضروري است درك كامل عوامل فرآيند كنترل آماري است.
كنترل آماری فرآیند (SPC) مجموعه‌ای توانا از ابزارهای حل مسئله بوده كه باعث ثبات در فرآیندهای تولید شده و توانایی فرایند را در تولید محصول با كیفیت بالا می‌برد. این تكنیك، مجموعه‌ای از هفت ابزار قوی می باشد كه به آنها (ابزارهای هفت‌گانه کیفیت) می‌گویند. ابزارهای هفت‌گانه كنترل آماری فرآیند از دیرباز در سازمان‌ها، مورد استفاده واقع می گردید، به طوری كه هم اكنون آشنایی با این ابزار یكی از الزامات بخش كنترل كیفیت هر سازمان است. این ابزارها عبارتند از: برگه ثبت داده‌ها- هیستوگرام- نمودار پارتو- نمودار علت و معلول- نمودار تمركز نقص‌ها- نمودار پراكندگی و نمودار كنترل.
استفاده از این ابزارها نیازمند یك نگرش و تفكر جامع در سازمان می باشد. در صورت تحقق این امر، استفاده از ابزارهای هفت‌گانه كنترل آماری فرآیند به بخشی از كارهای روزانه سازمان تبدیل شده و آن را در مسیر دستیابی به اهداف بهبود كیفیت قرار می‌دهد.

کنترل آماری فرایند از دهه 1920 با استفاده صنعتی از نمودار کنترل توسط دبلیو.ا.شوهارت (Walter A. Shewhart) از شرکت آزمایشگاه های بل آغاز گردید. دکتر شوهارت یافته های خود را در کتابی به نام"کنترل اقصادی کیفیت محصولات ساخته شده"در سال 1931 منتشر کرد. در آن زمان دکتر ویلیام ادواردز دمینگ (W. Edwards Deming) در شرکت وسترن الکتریک با دکتر شوهارت همکار بوده و در ارائه ایده های جدید کیفی با او همکاری می کرد. در اواخر دهه 1930 سخنرانی های دکتر شوهارت توسط دکتر دمینگ در کتابی با نام "روش آماری از دیدگاه کنترل کیفیت" گردآوری شد. این کتاب به عنوان اولین دستورالعمل کنترل آماری کیفیت مورد استفاده قرار گرفت.
دکتر دمینگ یکی از اولین کسانی است که در عمل از روش های آماری استفاده کرده و بعد ها به عنوان یکی از کارشناسان برجسته و صاحب نام این رشته معروف شد.

در جنگ جهانی دوم شرایط بکارگیری روش های کنترل آماری کیفیت در صنایع مختلف ایالات متحده مهیا شد. در آن هنگام تغییر خطوط تولید برای پاسخگویی به مقتضیات شرایط نیمه جنگی یا جنگی با اشکالات جدی همراه بود. اما بکارگیری کنترل کیفیت آماری این کشور را قادر ساخت تا انبوهی از تجهیزات نظامی ارزان قیمت تولید کند.

کنترل فرایند آماری به معنی اطمینان حاصل کردن از مورد قبول واقع شدن محصولات در آینده است. امروزه در دنیای صنعت ،استفاده از روشهای آماری جزء لاینفک نظام های کیفیتی است.

نکته اساسی در کنترل فرایند، تجزیه و تحلیل هزینه منفعت است. یعنی باید سنجیده شود که کنترل های موجود چه هزینه هایی را در برخواهد داشت و به طبع آنها چه منافعی عاید سازمان می گردد. از سوی دیگر در صورت فقدان سیستم کنترل چه میزان هزینه بر سازمان تحمیل می شود. به عبارت دیگر سازمان مجموع هزینه هایی را که با اجرای کنترل متحمل می شود با منافعی که با اجرای کنترل فرایند حاصل خواهد شد را مقایسه نموده و در صورتی که منافع بیشتر از هزینه ها باشد کنترل فرایند را اعمال می کند.



ابزارهای هفتگانه کنترل فرایند آماری


کنترل آماری فرایند مجموعه ای توانا از ابزارهای حل مشکل است که باعث ثبات در فرایند های تولید شده و توانایی تولید محصول با کیفیت را بالا می برد. این تکنیک مجموعه ای از هفت ابزار قوی بوده که به آنها "ابزارهای هفتگانه کیفیت" می گویند. این ابزارها عبارتند از:

1.برگه ثبت داده ها(Check sheet)

در مراحل اولیه اجرای spc، غالبا جمع آوری اطلاعات مورد نیاز درباره فرایند مورد مطالعه ضروری است. برگه ثبت داده ها برای شکل دادن به داده های جمع آوری شده در قالبی معین استفاده می شوند تا بتوان بسادگی از داده ها استفاده و آنها را تحلیل کرد. این اطلاعات به عنوان ورودی، برای تجزیه و تحلیل داده ها و رسم نمودار مورد استفاده قرار می گیرد.

2.هیستوگرام (Histogram)

نوعی نمودار میله ای است که به کمک آن می توان داده ها را تشریح کرد. در هیستوگرام تعداد زیادی از داده ها در قالب خاصی جهت تجزیه و تحلیل و درک ساده تر طبقه بندی می شوند. هیستوگرام تصویری از داده ها ارائه می کند که توسط آن می توان سه ویژگی زیر را ساده تر مشاهده کرد:
-شکل توزیع فراوانی داده ها
-مکان یا تمایل مرکزی توزیع
-پراکندگی یا گسترش توزیع
در زمان رسم هیستو گرام توجه به چند نکته مفید است. وقتی داده ها بصورت عددی هستند گروه بندی آنها به دسته های مساوی مفید خواهد بود. بطور کلی:
-داده ها بین 4 تا 20 دسته گروه بندی می شوند. در اغلب مواردی که تعداد دسته ها تقریبا برابر با جذر تعداد کل نمونه ها در نظر گرفته می شود، محاسبات معمولا براحتی انجام می گیرد.
-اندازه یا عرض هر دسته یکنواخت است.
-حد پایین اولین دسته، اندکی کمتر از اندازه کوچکترین عدد مشاهده شده در نظر گرفته می شود.

3.نمودار پاره تو (Pareto)

نمودار میله ای است که علل مشکلات بوجود آمده را با فراوانی آنها مقایسه می کند. نام این نمودار از دانشمند ایتالیایی علوم اجتماعی بنام ویلفرد پاره تو گرفته شده است. بر اساس، اصلی که وی در مورد اقتصاد بیان کرد 80 درصد نتایج و مسائل از 20 درصد علل ناشی می شوند. به عبارت دیگر اگرچه ممکن است برای مسائل موجود علل بسیار زیادی وجود داشته باشد، ولی تعداد اندکی از این علل اهمیت دارند و با رفع آنها می توان بخش اعظم مسائل را حل کرد. نمودار پاره تو به تحلیل گر کمک می کند تا براحتی عللی را که بیشتر از بقیه مشاهده می شوند شناسایی کند.

4.نمودار علت و معلول (Cause and effect diagram)

زمانی که عیب، اشکال و یا اشتباهی شناسایی می شود باید علل بالقوه آن نیز تعیین گردد. در مواقعی که مجموعه علل بروز مشکل واضح نیست یا فقط دو یا چند مورد از آنها مشخص است نمودار علت ومعلول می تواند ابزار مفیدی برای شناسایی علل بالقوه باشد. نمودار علت ومعلول با نام نمودار "ایشی کاوا" یا نمودار "استخوان ماهی"(Fish bone chart) نیز شناخته میشود، زیرا این نمودار توسط دکتر ایشی کاوا در سال 1943 مطرح شد و از طرف دیگر شکلی شبیه یک ماهی دارد. که مشخصه کیفی در سر آن قرار گرفته و علت ها شکلی همانند استخوان ماهی ایجاد می کنند. از نمودارپاره تو برای تشخیص مهمترین علل ایجاد مشکل استفاده می شود تا اقدام اصلاحی در مورد عمده ترین علل انجام گیرد.

5.نمودار تمرکز نقص ها (Defect Concentration Diagram)

تصویری است از یک محصول که آن را از ابعاد مختلف نشان می دهد. با استفاده از این نمودار می توان محل یا محل های ایجاد عیب را روی محصول مشخص کرده و مورد تجزیه و تحلیل قرار داد. اگر اطلاعات مربوط به عیب های مختلفی که با بررسی تعداد مناسبی محصول به دست آمده اند، روی نمودار تمرکز نقص ها رسم شوند، آنگاه در اغلب موارد، منابع ایجاد اشکال براحتی شناسایی می شوند.

6.نمودار پراکندگی (Scatter plot)

الف)نمودار همبستگی: از نمودار همبستگی برای پی بردن به رابطه بالقوه بین دو متغیر استفاده می شود. برای رسم این نمودار داده ها به صورت زوجی(x,y) تهیه می شوند.مقدار y بر حسب مقدار x روی این نمودار رسم می شود. طریقه رسم نقاط روی نمودار نشان دهنده نوع رابطه موجود بین دو متغیر است و میزان همبستگی آنها را تعیین می کند. معمولا برای تحت کنترل در آوردن فرایند ها، لازم است که عوامل وابسته در آن فرایند ها شناسایی شود. اگر یکی از این عوامل، تحت کنترل باشند، به علت همبستگی اش با عامل دیگر آن عامل نیز تحت کنترل خواهد بود.در اینجاست که استفاده از نمودار همبستگی معنا پیدا می کند.
ب)نمودار پراکندگی در محدوده تلرانس: با استفاده از این نمودار میتوان به شکل و میزان پراکندگی تولیدات در محدوده تلرانسی نقشه یا خواست مشتری پی برد.

7.نمودار کنترل (Control charts)

از میان ابزار های هفت گانه SPC، نمودار کنترل مهمترین وپیچیده ترین آنهاست. با استفاده از نمودار های کنترل می توان نوسانات فرایند را تحت کنترل در آورد و با اقدامات پیشگیرانه از تولید محصول خراب جلوگیری کرد. رسم نمودار کنترل مبتنی بر روش های آماری است و لذا برای شناخت انواع نمودارهای کنترل و رسم آنها آشنایی مختصری با مفاهیم آماری لازم است.

انواع تغییرات در فرایند

1)ذاتی:در هر فرایند تولید، به رغم طراحی خوب یا نگهداری مناسب از آن، همیشه مقداری تغییر پذیری ذاتی وجود دارد. این تغییر پذیری ذاتی بر اثر جمع شدن مجموعه ای از انحرافات کوچک و غیر قابل اجتناب به وجود می آید. اگر اختلالات موجود در فرایندی کوچک باشد عملکرد فرایند از لحاظ پراکندگی قابل قبول خواهد بود. در کنترل فرایند آماری، تغییر پذیری ذاتی به عنوان تغییرات تصادفی تلقی می شود. فرایندی که فقط در حضور تغییرات تصادفی عمل کند "فرایند تحت کنترل آماری " می نامند. تغییرات تصادفی بخش جدا نشدنی فرایند تلقی می شوند.

2)اکتسابی: نوعی دیگر از تغییر پذیری نیز وجود دارد. معمولا عواملی نظیر تنظیم نادرست دستگاه، خطاهای کاربر و یا مواد اولیه معیوب، موجب تغییرات عمدهای در فرایند می شوند. این تغییر پذیری در مقایسه با تغییرات ذاتی موجود در فرایند، بزرگ است و معمولا باعث تولید محصول معیوب می شود. این منابع ایجاد تغییر پذیری، در واقع علل ایجاد انحرافات با دلیل در فرایند هستند. به علل ایجاد انحرافات با دلیل "تغییر اکتسابی" یا "علل خاص" نیز گفته می شود.

تغییرات ذاتی ناشی از علل عام، اغلب به تغییراتی گفته می شود که در طول زمان دارای ثبات بوده و توزیعی با الگوی ثابت دارند. در مقابل تاثیر تغییرات اکتسابی بر فرایند همیشه یکنواخت نیست یعنی وقتی که حادث می شوند، نحوه توزیع فرایند را تغییر می دهند. تا وقتی که علل اکتسابی، شناسایی و حذف نشوند اثرشان بر فرایند همچنان ادامه خواهد داشت و فرایند بی ثبات خواهد بود.
یکی از اهداف اصلی کنترل فرایند آماری، پی بردن به وجود انحرافات با دلیل یا تغییرات اکتسابی در فرایند است. نمودار کنترل بر اساس اصول آماری طراحی می گردد تا انواع تغییرات در فرایند را به نمایش بگذارد و مسئولان فرایند ها رادر شناسایی تغییرات اکتسابی یاری دهد.




فايلها و نرم افزارهاي مرتبط