تاريخ : 2011/3/13 | 10 | نویسنده : محسن رحیمی مجد

عملیات کنترل فرآیند آماری SPC

در گذشته ساخت محصول از مسئولیتهای واحد تولید بشمار می‌آمد و وظیفه اداره کنترل کیفت این بود که از طریق بازرسی، محصول خوب و سالم را از محصول دارای نقض جدا کند. نحوه انجام یافتن کارهای اداری هم پیوسته زیرنظر قرار می‌گرفت تا از وقوع اشتباه احتمالی جلوگیری شود.

هر دو روش بازرسی و بازیابی مستمر را که ضایعات آفرین است شامل می‌شود و مستلزم صرف وقت و استفاده بیش از حد مواد اولیه در انجام دادن خدمات و تولید محصول است.

شیوه مؤثر این خواهد بود که با استفاده از روش کنترل کیفی آماری از ابتدا، از تولید محصول خراب پیشگیری عمل آید. این روش که برای اغلب مردم مرسوم بوده روش منطقی است. این طرز تفکر در شعار بیل کاز بی، یعنی انجام دادن صحیح کار از ابتدا مورد اشاره قرار گرفته است. در هر صورت شعار دادن کفایت نمیکند و آنچه مهم و ضروری است درک کامل عوامل فرآیند کنترل آماری است.

در یک اقتصاد سالم و رقابتی ، توسعه پایدار کیفیت و کاهش هزینه از جمله شرایط اصلی بقا در بازار است .

هدف

هدف ایجاد ثبات در فرآیند و بهبود قابلیت آن از طریق کاهش تغییر‌پذیری

مفاهیم آماری

برای اینکه ما بتوانیم جامعه‌های آماری را مورد مطالعه قرار دهیم بایستی حداقل ۲ دسته از اطلاعات راجع به آنها را داشته باشیم. این اطلاعات به ۲ نوع مقیاسهای گرایش مرکزی و تغییر پذیری موسومند.

مقیاسهای گرایش مرکزی

این مقیاسها عمدتاً به دنبال این هستند که بیان کنند مرکز تجمع توزیع در کجا قرار دارد مهمترین این مقایسه ها عبارتند از میانگین، میانه.

* میانگین :که با µ نشان میدهند عبارتست از معدل داده‌ها به بیان دیگر این مقیاس بیانگر متوسط ارزش داده‌ها میباشد.

* میانه :که با M نشان میدهند برابر با مقداری که ۵۰% ارقام از آن بیشتر و ۵۰% ارقام بدست آمده از آن متر باشند.

مقایسهای تغییرپذیری : این مقیاسها عمدتاً به دنبال میزان پراکندگی داده‌ها از هم می‌باشند که مهمترین این مقیاسها عبارتند از برد و انحراف معیار.

* برد : که با R نشان داده می‌شود عبارتست از فاصله میان بیشترین داده از کمترین داده موجود.

* انحراف معیار : که باS نشان داده می‌شود و عبارتست از حاصل جمع مجذور فواصل داده‌ها از میانگین تقسیم بر تعداد داده‌ها منهای ۱٫

طریقه محاسبه هر یک از مقیاسهای فوق به شرح زیر می‌باشد :

میانه : چنانچه داده‌ها را به ترتیب صعودی یا نزولی مرتب کنیم عددی که در وسط قرار خواهد گرفت میانه خواهد بود. چنانچه تعداد ارقام زوج باشد میانگین ۲ عدد وسطی تعداد میانه را مشخص خواهد نمود. (به ترتیب صعودی یا نزولی).

برد : کافی است که کمترین داده‌ها را از بیشترین داده کم نماییم.

انحراف معیار : برای محاسبه انحراف معیار بایستی ابتدا میانگین محاسبه و سپس در فرمول جایگذاری شود .

منحنی نرمال

توزیع های مختلف با توجه به شکل و خصوصیات، به انواع مختلف تقسیم‌بندی می‌شوند. اما بسیاری از این توزیع‌ها با توجه به کاربرد زیادی که در مسائل اجتماعی، اقتصادی، صنعتی و … دارند به صورت الگو پذیرفته شده و بسیاری از مسائل را می‌توان به وسیله این الگوها حل نمود. توزیع‌های همچون دو جمله‌ای، پواسون، هندسی و نمونه‌هایی از این موارد شناخته شده می‌باشند. اما شاید هیچکدام از این توزیع‌ها به اندازه توزیع نرمال دارای اهمیت و کاربرد نباشند، زیرا ثابت شده که در عمل و در شرایط خاص بسیاری از توزیع‌ها را می‌توان به وسیله این توزیع شبیه‌سازی نمود. منحنی نرمال دارای شکل زنگ بوده و منحنی نرمالی که میانگین آن صفر (روی مبداء مختصات) و انحراف معیار آن ۱ باشد، منحنی نرمال استاندارد شده (نرمال معیار) نام دارد تابع توزیع منحنی نرمال معیار به صورت زیر می‌باشد :

با توجه به جدول منحنی نرمال معیارها می‌توان سطح زیر منحنی را برای مقادیر از ۳- تا ۳+ بدست آورد. این سطح زیر منحنی در واقع احتمال وقوع پیشامد به ازای مقادیر گفته شده می‌باشد.

کمیته راهبری : کمیته تخصصی شرکت که راهبری اجرای کنترل آماری فرآیند را در فرآیندهای شرکت را برعهده دارد . اعضای کمیته راهبری شامل مدیران اجرایی تولید ، کنترل کیفیت ، فنی مهندسی ، بازرگانی و برنامه ریزی می‌باشند .

تیم‌های کاری : انجام کنترل آماری فرآیندSPC در هر فرآیند به گروهی که توسط کمیته تخصصی انتخاب می‌شود واگذار می‌گردد… معمولاً تیم‌های کاری از اپراتورهای مربوط، سرپرستان خطوط ،‌مدیر فنی مهندسی و مدیران عضو کمیته تخصصی انتخاب می‌شوند.

خطا های ذاتی (COMMON EFFECT): مقادیر مشخصی تغییر پذیری که جزء ذات و طبیعت فرآیند هستند و تحت کنترل ما نیستند . این تغییر پذیری بنا به علل کوچک بسیار زیاد غیرقابل اجتناب که علل تصادفی(Chance Cause) یا عام (Common Cause ) نامیده می‌شوند ایجاد می‌شوند . تغییرپذیری ذاتی را نمی توان از ذات فرآیند جدا کرده و شناسایی نمود .تأثیر این تغییرات بر فرآیند اندک بوده و فرآیند در صورت وجود فقط این علل تحت کنترل آماری و به عبارت ساده‌تر تحت کنترل می‌باشد . هدف اصلی در(SPC) کاهش این نوع تغییرات است .

خطا های اکتسابی(SPECIAL EFFECT) : مقادیر تغییر پذیری که بر اثر دلایل قابل شناسایی و محدود بوجود می آیند . این تغییرات تأثیر بسیاری بر محصول خروجی داشته و بر اثر علل اکتسابی (Assignable cause ) یا علل خاص (Special Cause ) بوجود می‌آیند . درصورت وجود این علل فرآیند خارج از کنترل بوده و عملکرد فرآیند غیر قابل قبول می‌باشد . هدف اصلی در(SPC) از بین بردن این نوع تغییرات است .

مشخصه‌های کیفی کمی : آن دسته از مشخصات کیفی که قابل اندازه گیری بوده و می‌توان آنرا در قالب یک اندازه عددی پیوسته بیان نمود. مانند : طول ، وزن ، قطر … برای کنترل این مشخصات از نمودار کنترل کمی استفاده می‌گردد.

مشخصه‌های کیفی وصفی : آن دسته از مشخصات کیفی که قابل اندازه گیری نبوده و از طریق شمارش بدست می‌آیند و به صورت تعداد بیان می‌گردند در این حالت قطعات به دو گروه قابل قبول یا غیر قابل قبول ، OK ،  NOT OK تقسیم می‌گردند مثلا تعداد قطعات ترک دار یا تعداد ضایعات نمونه‌ای از مشخصه های وصفی هستند . برای کنترل این مشخصات از نمودار کنترل وصفی استفاده می‌گردد .

CP (قابلیت فرآیند):

شاخص قابلیت برای یک فرآیند پایدار که بصورت تعریف می‌شود .

CPK (قابلیت فرآیند با توجه به حدود نمودار‌های کنترلی):

شاخص قابلیت برای یک فرآیند پایدار ،این شاخص ، برابر کوچکترین مقدار CPU یا CPL است .

PPK (قابلیت فرآیند با توجه به حدود نمودارهای کنترلی):

این شاخص برای تعیین توانایی فرآیندی جدید یا فرآیندی که بعد از مدتی توقف دوباره شروع به کار کرده است استفاده می‌شود . مفهوم PPK دقیقاً مانند CPK است با این تفاوت که محاسبات آنها بر اساس مقدار واقعی انحراف معیار انجام می‌شود .

CMK (قابلیت ماشین):

از این شاخص زمانی استفاده می‌شود که قالب جدید یا ماشین جدیدی وارد کارخانه می‌شود و یا تعمیر اساسی روی یکی از دستگاهها صورت می‌گیرد .

واریانس و انحراف معیار به میانگین اعتبار می دهد .

کمیته تخصصی (در ارتباط با اجرای SPC)

این کمیته موظف به انجام موارد زیر می‌باشد :

تعیین گروههای کاری در مورد فرآیندهای تحت پوشش SPC و مشخص نمودن- وظایف اعضای تیم به تفکیک و ثبت در صورت جلسه مربوطه .

تشخیص نیازمندی فرآیند- به کنترل آماری SPC (انتخاب فرآیند)

تصویب شاخص اندازه‌گیری بهره‌وری پروژه- پیشنهاد شده توسط تیم اجرایی

برقررای سیستم پیشنهادات و تشویق منطقی و صحیح- و ترغیب به پیشنهادات تیمی در مقابل پیشنهاد فردی .

ایجاد امکان آموزش نیروی- انسانی در سطوح مختلف (مدیران ، سرپرستان و اپراتورها )‌ .

تلاش و کوشش در جهت- بهبود مستمر در کیفیت فرآیندها .

تشکیل جلسات منظم و مستمر و نگهداری- صورتجلسه‌ها و مصوبات آن ،‌تجزیه و تحلیل پیشنهادات و گزارشات رسیده از تیم‌های کاری و انجام تیمی در جهت اصلاح فرآیندهای ناتوان از طریق تکنیک‌های حل مسئله و تجزیه و تحلیل علل ذاتی و خاص (اکتسابی )‌ توسط بکارگیری روش علت و معلولCAUSE & EFFECT در صورتیکه گروه کاری مربوطه به نتیجه نرسیده باشد .

نظارت بر- نحوه اندازه‌گیریهای انجام شده و کنترل ابزار اندازه‌گیری در یک نظام کالیبراسیون دقیق و کسب اطمینان از صحت دقت اجرا و روشهای اندازه‌گیری به کمک انجام MSA.

تیم‌های کاری WORKING GROUPS

پس از تشخیص نیاز یک فرآیند به کنترل آماری توسط کمیته تخصصی و انتخاب اعضاء و سرپرست تیم کاری مسئول انجام موارد زیر می باشد :‌

- بررسی و بهبود اولیه فرآیند (توانا و پایدار کردن فرآیند )

- بررسی مناسب بودن فرآیند برای کنترل فرآیند آماری

- تعیین شاخص بهره‌وری مناسب برای فرآیند

- انتخاب نمودار کنترل و مشخصه مناسب برای کنترل فرآیند .

- تهیه نمودار مبنا پس از تواناسازی فرآیند .

- اجرای سیستم کنترل آماری فرآیند

روش انجام کنترل فرایند آماری

۱-تشکیل کمیته راهبری

۲- آموزش SPC

3-تعیین فرآیند مورد نظر جهت اجرای SPC

4- تشکیل تیم کاری

۵-تعیین شاخص بهره‌وری مناسب برای فرآیند

۶-اجرای MSA (در صورت نیاز)

۷-تعیین نوع نمودار

۸-توانا و پایدارکردن فرآیند(در صورت لزوم)

۹-جمع آوری داده‌ها برای تهیه نمودار مبنا

۱۰-ثبت وقایع تولید در حین نمونه برداری

۱۱-رسم نمودار و تعیین حدود کنترلی (ترجیحاً توسط نرم افزار Mini Tab )

12- برقرار کردن شرایط نمودار مبنا

۱۳- تعریف اقدام اصلاحی برای نمودار مبنا در صورت لزوم

۱۴- آیا نمودار اصلاح شده را می‌توان به عنوان نمودار مبنا در نظر گرفت ؟

۱۵- تعیین CP ، CPK ، PPK و CMK

16- تعریف اقدام اصلاحی برای افزایش CPK درصورت لزوم

۱۷- تعیین پریود نمونه‌گیری

۱۸- ثبت وقایع تولید برای نمودار On line

19- تعریف اقدام اصلاحی در صورت لزوم

۲۰- ارزیابی سیستم اندازه‌گیری بهره‌وری پروژه

۲۱- تحت کنترل داشتن فرآیند

۲۲- تدوین دستورالعمل‌های کنترل فرآیند برای قطعه / ماشین

۲۳- ارزیابی دوره‌ای و بهبود مستمر

حال به شرح هر یک از فعالیتها می‌پردازیم :

۱-تشکیل کمیته راهبری: مدیریت شرکت پس از تصویب اجرای کنترل فرآیند آماری در شرکت اقدام به تشکیل این کمیته نموده که وظایف این کمیته مطابق موارد ذکر شده در بخش ۴-۲ میباشد .

تذکر : باید نام اعضای شورای مدیران و شرح وظایف آنها ( خصوصاً در زمینه SPC ) مشخص و مدون باشد. این کمیته باید متشکل از مدیران ارشد بوده و جلسات منظم و مستمر داشته باشند . یک یا چند نفر از اعضای این کمیته باید عضو گروه کاری SPC باشند .

۲-آموزش : آموزش SPC باید در سه سطح ذیل انجام می‌پذیرد

سطح اول- اپراتورها شامل : ، تفاوت SPC با روش کنترل فعلی ، شناخت شرایط خارج از کنترل ، روش محاسبه نقاط در نمودارها ، نقطه گذاری در نمودارها و شرح وظایف هر یک در این فرآیند

سطح دوم -مدیران و سرپرستان : اهداف و مزایای SPC ، نحوه تجزیه و تحلیل نتایج حاصل از نمودار کنترل و مفهوم قابلیت فرآیند

سطح سوم – مسئولین اجرایی SPC اعضای کمیته راهبری و کارکنان کنترل کیفیت : تمام موارد مورد نیاز جهت اجرای این روش این آموزش فقط در ابتدای پروژه نبوده و بصورت ۶ ماهه طراحی و تکرار می‌گردد .

۳- تشکیل تیم کاری :در تمام مراحل اجرای SPC کار تیمی باید در جریان باشد . این تیمها که توسط کمیته راهبری یا مدیریت ارشد سازمان انتخاب می‌شوند باید نام ، هویت و جلسات منظم و مستمر داشته باشند . پاسخگویی به روندها و اقدامات اصلاحی در طول اجرای SPC ( در صورت لزوم ) و افزایش CPK باید به صورت تیمی باشد .

۴- فرآیند مورد نظر جهت اجرای SPC می‌تواند بر اساس موارد زیر تعیین گردد .

- مشتری پارامتر مورد نظر محصول را مشخص می‌کند .

- روش طرح ریزی پیشرفته کیفیت محصول (APQP )

- با توجه به RPN >70 در FMEA

- با استفاده از فنون آماری

- جزو الزامات قانونی و یا دولتی باشد.

- فرآیند علت ایجاد مشکل باشد .

- برگشتی ها ( دلایل برگشت محصول مشخص شده و با تصمیم گروه و شورای مدیران ،SPC روی آن انجام می‌شود .

۵-تعیین شاخص بهره وری : برای اینکه کارایی SPC در طول زمان نشان داده شود لازم است برای اندازه‌گیری بهره‌وری آن در شروع کار شاخص هایی تعیین شود . این شاخصها می‌توانند درصد ضایعات ، درصد دوباره کاری ها ، درصد توقف خط و … باشد که توسط تیم اجرایی تعیین و به تصویب کمیته راهبری رسیده می‌شود .

تبصره : همچنین برای بالا بردن بهره‌وری پروژه می‌توان از سیستم پیشنهادات و نظام انگیزشی در قالب جلسات شورای مدیران استفاده نمود .

بهره وری ، زمانی افزایش می یابد که کیفیت فرایند افزایش یابد.

۶-تجزیه و تحلیل ابزارهای اندازه‌گیری : ابزارهای اندازه‌گیری باید دارای دقت و کارایی لازم برای اندازه‌گیری‌ها باشند .صحت ابزار اندازه‌گیری با استفاده از روش تجزیه و تحلیل سیستمهای اندازه‌گیری (MSA ) باید تأیید شود

۷- با توجه به نوع مشخصه انتخاب شده ، نوع نمودار کنترل فرآیند مشخص می‌شود، این نمودار می‌تواند وصفی و یا کمی باشد .

۸- توانا و پایدار کردن فرآیند : پیش نیاز اجرای SPC توانا کردن و پایدارکردن فرآیند و حل مشکلات به وجود آمده از طریق چرخه ی دمینگ (PDCA) می‌باشد .

مشتری انحراف و تغییر پذیری را می بیند ، نه میانگین را

شش قدم زیر را برای توانا سازی و تحت کنترل در آوردن فرآیند بردارید :

قدم اول : برای ویژگی مورد بررسی با استفاده از ابزارهای تحلیلی نظیر نمودار علت و معلول ، استخوان ماهی و … مهمترین علت اکتسابی را شناسایی کنید .

قدم دوم : از طریق کمیته تخصصی اقدام اصلاحی متناسب را تعیین و به صورت آزمایش به اجرا گذارید .

قدم سوم : داده های فرآیند را مجدداً ثبت و تأثیر اقدامات خود را ارزیابی کنید .

قدم چهارم : در صورت مثبت بودن نتیجه اقدامات اصلاحی موارد را جهت تثبیت و تصحیح کلیه مدارک مرتبط به مدیر تضمین کیفیت تحویل دهید .

قدم پنجم : در صورت منفی بودن پاسخ و یا عدم کفایت اقدامات اصلاحی به قدم اول بر گردید .

قدم ششم : پس از تحت کنترل در آمدن فرآیند حذف و یا حتی المقدور کاهش اثر علل ذاتی به قدم اول برگشته و مجدداً تا تواناسازی فرآیند الگوریتم را تکرار نمائید .

جمع آوری داده‌ها

بعد از تعیین نوع نمودار و اطمینان یافتن از

الف – صحت ابزار

ب- تحت کنترل بودن فرآیند

نسبت به جمع آوری داده‌ها و ثبت آنها در فرم مربوطه اقدام می‌شود

رعایت نکات زیر در هنگام جمع آوری داده‌ها ضروریست :

- فاصله ی زمانی بین دو نمونه‌گیری زیاد نشود .

-در هر بار نمونه‌گیری فقط یک نقطه ثبت شود .

- نمونه‌گیری برای رسم نمودار مبنا باید از حالت عادی فشرده تر باشد .

-تا حد امکان بازرسی برای نمونه برداری بصورت تصادفی باشد .

۱۰- اتفاقات روی داده در طول مدت تولید از قبیل : تغییرات مواد ، اپراتور ، شیفت و … باید در هنگام نمونه‌گیری ثبت شوند .

۱۱- با استفاده از داده‌ها و فرمولهای تعیین شده و نوع نمودار اقدام به رسم نمودار کنترلی می‌گردد . ضمناً می‌توان از برنامه کامپیوتری Mini Tab استفاده نمود .

۱۲-. برای تهیه نمودار مبنا بهتر است ۳۰ نمونه ۵تایی برداشته شود و باید تمامی پارامترهای فرایند ثابت باشد یعنی اینکه افراد آموزشهای لازمه را دیده باشند ، ابزار و تجهیزات ( فرایند سیستم اندازه گیری ) صحه گذاری شده باشد ، مواد آزمایشات انجام گرفته شده باشد و متدد تدوین شده باشد و …