Hodnocení způsobilosti technologického procesu (3. část)

Doc. RNDr. Josef Tošenovský, CSc.
Katedra kontroly a řízení jakosti, VŠB-TU Ostrava

 

5.  Sledujete více ukazatelů kvality současně?

Pak není správné hodnotit způsobilost u každého ukazatele samostatně.

Jak se hodnotí způsobilost u více ukazatelů způsobilosti? 
Pomocí vícerozměrných indexů.

Kdy je přípustné hodnotit každý ukazatel kvality samostatně?
Jsou-li navzájem nezávislé.

 

Příklad:

Je-li pro proměnné X1, X2 (tabulka 1) stanovena specifikace: LSL1 = 136, T1 = 176, USL1 = 216 a LSL2 = 41, T2 = 53, USL2 = 62.5,  vychází pro X1: Cpm = 0.724 a pro X2: 0.542, tedy v obou případech nezpůsobilost, zatímco vícerozměrný index MCpm = 0.995, přičemž MCpm(min) = 0.86 což znamená, že proces je způsobilý.
 

Tabulka 1: Hypotetická data

Pozn.: U indexu MCpm i hodnota menší než 1 může být dostatečná.
 

Jaké jsou zde obecné požadavky pro hodnocení způsobilosti?

Jsou to tyto požadavky:

a) Stabilita procesu: Ověří se pomocí vícerozměrného regulačního diagramu  nebo speciálním testem stability.
b) Korektní data:
    Měla by být:
           - reprezentativní,
           - nezávislá (ověří se testem),
           - bez odlehlých hodnot (ověří se testem).
c) Správná tolerance.
d) Normalita (ověří se testem na vícerozměrnou normalitu).

Co se u vícerozměrných ukazatelů kvality hodnotí:

a) způsobilost,         b) centrování procesu,        c) umístění výsledků měření
    (MCp, MCpm)         (t - test)                              (statistika M)


 
 
 

Je možné u vícerozměrného ukazatele kvality používat grafické metody ?  

Na obr. 2 je dvourozměrný ukazatel kvality s normálním rozdělením, na obr. 3 pohled do roviny X1 O X2 s vymezením tolerančního intervalu pro X1 a X2, cílovou hodnotou T1 a T2, centrálním bodem o souřadnicích a cílovým bodem.
Hodnotí se významnost odchylky těchto dvou bodů, variabilita v tolerančním obdélníku, který je vymezen intervaly (LSL1,USL1), (LSL2,USL2) a odlehlost (body mimo toleranční obdélník):

  

Obr. 2: Dvourozměrný ukazatel kvality s  normálním rozdělením.
 
 

Obr. 3: Pohled do roviny x1Ox2 s vymezením tolerančního intervalu pro x1 a x2, cílovou  hodnotou T1 a T2.
 

6. Je možné u kusové výroby počítat index způsobilosti ?

U kusové výroby se při hodnocení způsobilosti počítá procentuální využití tolerance pomocí vztahu:

d   = tolerance
Xi = dosažená hodnota ukazatele kvality
T =  předepsaná (cílová) hodnota ukazatele kvality
Qi = procentuální využití tolerance (zde symetrické)
 

Příklad

Toleranční interval je vymezen hranicemi: LSL = 5, USL = 10 a T = 7.5.
Bylo-li dosaženo hodnoty X = 7, je Q = - 20% využití tolerance (znaménko mínus  určuje pouze orientaci dosažené hodnoty vlevo od T).
Je-li X = 9.5, bude Q = 80% a pro X = USL = 10 je   Q = 100%.
Qi se počítá pro xmax a xmin.
 

Program počítá také průměrnou absolutní hodnotu Qi , která je užitečná, je-li provedeno více než jedno měření. Ve výsledcích programu Capa je označena  E|Q|.
Pro dvě měření X = 7 a X = 9.5 je průměrné využití tolerance E|Q| = 50 .

Počítá se také index způsobilosti CpT podle původního vzorce, připraveného pro tento program.
Zde, pro X = 7, vychází CpT = 5.0.
 

Závěr

Problémy, o kterých jsme hovořili v našem seriálu o hodnocení způsobilosti, jsou jen některé z mnoha, které se  vyskytují. Praxe však přináší mnoho dalších otázek, například:

Na tyto a další otázky můžete najít odpověď v učebnici Tošenovský,J., Noskievičová,D.: "Statistické metody pro zlepšování jakosti", Montanex a.s. 2000. Praktické řešení uvedených problémů nabízí náš nový program Capa.
Podrobnosti o možnostech získání programu získáte v nakladatelství Montanex, nebo prostřednictvím emailové adresy: josef.tosenovsky@vsb.cz.

Program Capa je určen k hodnocení způsobilosti pro jakoukoli vyskytující se situaci.
 

Členění programu  (dostupný graf)

1 Jednorozměrné indexy
1.1 N-rozdělení
1.1.1 Symetrická tolerance  (G1)
1.1.2 Nesymetrická tolerance (G1)
1.1.3 Jednostranně neomezená tolerance (G1)
1.1.4 Poloviční tolerance
1.1.5 Tolerance typu S
1.2 No-N rozdělení
1.2.1 Clementsova metoda
1.2.2 Castagliolova metoda (G5)
1.2.3 Intervalový odhad Cpk metodou bootstrap
1.2.4 Kusová výroba
1.2.5 Indexy Cpp, CpT
2 Testování indexu
2.1 Test Cpm
2.1.1 Průměr = T
2.1.2 Průměr různý od
2.1.3 Test C*pm
2.2 Test: průměr = T
3 Vícerozměrné index
3.1 Vektory Cpm, Cp
3.2 Vícerozměrná normalita
3.2.1 Centralizace procesu
3.2.2 Vybočující hodnoty (G3)
3.3 Vícerozměrný index MCpm, MCp
4 Ztrátová funkce
4.1 N-tolerance symetrická
4.2 N-tolerance nesymetrická
4.3 S-tolerance
4.4 L-tolerance
5 Testy
5.1 Test normality porovnáním šikmosti a špičatosti (G2)
5.2 Test normality Shapiro Wilk (G2)
5.3 Test normality Anderson-Darling (G2)
5.4 Test předpokladu o střední hodnotě
5.5 Test stability procesu (nahradí regulační diagram)
5.6 Test nezávislosti dat

V závorce je uvedeno, které grafické metody jsou k dispozici pro danou kapitolu. Jedná se o tyto komplexy grafických metod:

G1: Histogram, Gaussova křivka pro parametry daného souboru, průměr , pravidlo „3 sigma“, tolerance (LSL,USL), cílová hodnota T.
G2: Q-Q graf. pro grafické posouzení normality + toleranční interval.
G3: Dvourozměrný vektor způsobilosti vymezující oblast, kde by se měly  nacházet všechny hodnoty a oblast, kde skutečně jsou.
G4: Odlehlé hodnoty.
Pro jednorozměrný ukazatel kvality je graficky vymezena oblast, kde by měly být všechny naměřené hodnoty (Grubbsův test).
Měření překračující stanovené meze jsou odlehlé hodnoty a mohou být vyřazeny.
G5: Castagliolova metoda.
Znázorňuje body empirické distribuční funkce a jejich barevnou aproximaci polynomy různých stupňů. Nalezená empirická distribuční funkce je použita v numerické části programu k odhadu indexu CpK pro libovolný typ rozdělení.

Představu o tomto programu si můžete udělat na základě demoverze. Demoverzi tohoto programu vám na požádání zašle (emailem) autor článku.

Kontakt na autora:
E-mail: Josef.Tošenovský@vsb.cz
 

Zveřejněno: Duben 2001