facebook
Exkluzivní partner sekce
Tematické sekce
 
Branžové sekce
Přehledy
 
Tematické seriály
 

GDPR

General Data Protection Regulation zásadně mění zpracování osobních údajů a zavádí nové povinnosti...

články >>

 

Jak uřídit IT projekt a nezbláznit se

Užitečné tipy a nástroje pro řešení problémů řízení inovací a vývoje produktů...

články >>

 

Industry 4.0

Průmysl 4.0

Jaký vliv bude mít čtvrtá průmyslová revoluce na výrobu a výrobní firmy?

články >>

 

Komplexní svět eIDAS

O nařízení eIDAS již bylo mnoho řečeno i napsáno. A proto jediné, o čem...

články >>

 

Trendy v CRM

Systémy pro řízení vztahů se zákazníky (CRM) prochází v posledních letech výraznou změnou. Zatímco dříve...

články >>

 

Příručka úspěšného IT manažera

Dnes je řada IT manažerů opomíjena. Úspěšní bývají brouci Pytlíci a Ferdové...

články >>

 
Partneři webu
K2 atmitec
IT SYSTEMS 5/2011 , Plánování a řízení výroby

Moderní řízení kvality

Grafické metody pro kontrolu procesů



Za otce statistické kontroly kvality je považován americký fyzik, inženýr a statistik Walter Andrew Shewhart (1891–1967), který po ukončení doktorandského studia na univerzitě v Berkley nastoupil do Western Electric Company. Bylo to v době, kdy řízení kvality spočívalo pouze v kontrole vyrobených produktů a odstranění defektních výrobků. V roce 1924 přišel Shewhart s novým jednoduchým nástrojem – regulačním diagramem, který se brzy prosadil v průmyslové výrobě po celém světě. Pomocí různých regulačních diagramů lze totiž výrobní proces analyzovat a rozlišit, které odchylky od předepsaných parametrů jsou způsobeny vnějším vlivem a které má na svědomí náhoda. Po identifikaci ovlivnitelných vymezitelných příčin následuje snaha o jejich odstranění. Pomocí statistických a matematických metod se hledá optimální nastavení přístrojů, aby byla dosažena minimální variabilita parametrů výrobků od předepsaných hodnot či co nejlepší možná efektivita výroby.


Řízení kvality se dnes neomezuje pouze na regulační diagramy, patří sem například statistická kontrola procesů (SPC, statistic process control), včetně technik pro vícerozměrnou kontrolu kvality, jež umožňují sledovat a analyzovat více parametrů najednou a jejich vzájemné vztahy, metody pro navrhování a vyhodnocování experimentů (DOE, design of experiments) nebo postupy six sigma.

Vizuální techniky

Výhodou grafických analýz je, že ačkoli je doprovází několik matematických výpočtů, jejich interpretaci snadno zvládne i člověk, který statistické teorii příliš nehoví – stačí se naučit několik jednoduchých pravidel. Orientace v grafických výstupech je navíc rychlejší nežli v tabulkách s výsledky. Běžně se využívá automatická kontrola procesů, kdy je uživatel prostřednictvím pečlivě definovaných alarmů systémem upozorněn na neobvyklé hodnoty sledovaných parametrů, na situace, které signalizují budoucí tendenci k překročení stanovených limitů, a na další podezřelé hodnoty, které mohou indikovat chybné měření, selhání lidského faktoru, defekt výrobního stroje nebo jinou anomálii.

Grafy používané při řízení kvality

Základním nástrojem pro analýzu procesů jsou regulační diagramy (control charts). Při analýze jednorozměrných veličin rozlišujeme dvě hlavní skupiny regulačních diagramů: diagramy měřením a diagramy srovnáváním.

Diagramy měřením

Už z názvu je patrné, že tyto diagramy používáme pro kontrolu procesů tvořených charakteristikami, jež lze získat měřením. Jsou vhodné například pro sledování rozměrů výrobku (obecně pro monitorování veličin nabývajících reálných hodnot z nějakého intervalu). U každého výrobního stroje postupně zaznamenáváme naměřenou hodnotu pro jednotlivé výrobky. Žádoucí je, aby průměrná hodnota odpovídala předepsané hodnotě a aby případné odchylky byly minimální.
Volba konkrétního diagramu závisí na typu použitých regulačních mezí: fixních (u diagramů typu X či CUSUM jsou meze nastaveny pro všechna měření shodně), nebo proměnných (u diagramů typu MA nebo EWMA jsou meze přizpůsobeny aktuální hladině hodnot procesu – používají se tzv. klouzavé průměry nebo exponenciální váhy zvyšující vliv a tím i důležitost nejnovějších měření). Obrázky 1 a 2 znázorňují příklady diagramů typu X a EWMA.

Obr. 1
Obr. 1

 

Obr. 2
Obr. 2

 

Diagramy srovnáváním

Tento typ diagramů se používá pro veličiny udávající počet neshod nebo vadných výrobků v jednotlivých výrobních dávkách. Nejde tedy o charakteristiky, které by se daly změřit, ale obecně o přítomnost nebo nepřítomnost nějakého znaku. Nutné je rozlišovat dva typy situací: buď jde o analýzu se týkající se výskytu událostí, které nejsou příliš časté, nicméně jejich počet není omezen nějakou maximální hodnotou (např. počet škrábnutí na laku), nebo jde o události se dvěma možnými stavy (např. výrobek odpovídá nebo neodpovídá normě) a počet výskytů je omezen počtem výrobků – každá z těchto dvou situací má jiné matematické pozadí (vychází v prvním případě z Poissonova a v druhém z binomického rozdělení). V obou případech potom podle typu vstupních dat vybereme diagram pracující buď s absolutními počty, nebo procentuálními hodnotami.

Sledování více než jednoho znaku

Pro úplnost doplňme, že pro sledování více znaků současně se využívá Hotellingův diagram, který má pouze horní regulační mez (příklad grafu Hotellingovy statistiky je na obrázku 3, měření mimo kontrolní meze jsou označeny červeně), případně zobecnění EWMA diagramu označované jako MEWMA nebo vícerozměrný kumulativní diagram CUSUM. Všechny typy diagramů mají dnes většinou interaktivní podobu – vizualizační techniky umožňují přiblížení konkrétního časového okénka, vložení poznámek popisujících příčiny překročení regulačních mezí nebo provedených opatření k jednotlivým bodům znázorněným v diagramu. Regulační diagramy tak poskytují pracovníkům kontroly kvality veškeré potřebné informace.

Obr. 3
Obr. 3

 

Role výpočetní techniky při řízení kvality

Současné nástroje pro řízení kvality zvládnou bez lidského přičinění velké množství činností – člověku zbývá rozhodovací role, objasnění příčin nestability procesu atp. Jak vypadá běžný průběh kontroly kvality prostřednictvím výpočetní techniky? Stručně, naměřené hodnoty sledovaných znaků jsou z měřicích přístrojů pomocí speciálních PC konektorů převáděny přímo do příslušné databáze, nad kterou běží automatické úlohy analyzující jednotlivé procesy. Systém kontroly procesů obsahuje množství analýz, které jsou spouštěny ve zvolených časech, anebo se automaticky aktualizují při změně vstupních dat (lze je také samozřejmě spouštět ad hoc v případě potřeby aktuálních výsledků). Na základě výsledků těchto analýz jsou automaticky generovány reporty, jež jsou zpřístupněny pracovníkům kontroly kvality, nebo mohou být automaticky zasílány e-mailem na předdefinované adresy. V případě porušení pravidel pro stabilitu procesu nebo při výskytu odlehlých hodnot jsou prostřednictvím automatických alarmů upozorněny zodpovědné osoby. Kromě těchto možností poskytuje systém pro kontrolu kvality většinou i monitorovací systém, který umožňuje sledovat status jednotlivých analýz a to, zda jimi byl nebo nebyl generován alarm.

Lenka Blažková
Autorka článku je odbornou konzultantkou firmy StatSoft CR. Grafy doplňující článek byly vytvořeny softwarem Statistica 10.

Chcete získat časopis IT Systems s tímto a mnoha dalšími články z oblasti informačních systémů a řízení podnikové informatiky? Objednejte si předplatné nebo konkrétní vydání časopisu IT Systems z našeho archivu.

Inzerce

Význam automatizace a digitalizace v post-pandemickém světě

IT Systems 6/2020V aktuálním vydání IT Systems se věnujeme především roli digitálních technologií v post-pandemickém světě. Zatímco se život postupně vrací do normálu, podniky se musí pustit do sanace škod a začít revitalizovat své provozy a procesy. Pandemie připravila pro mnohé firmy intenzivní zatěžkávací zkoušku. Současně ale jasně ukázala, čemu by podniky měly věnovat pozornost, aby svou provozuschopnost zabezpečily i do budoucnosti.