Lösning
Processtyrning och SPC
Skilj normal variation från verkliga signaler och agera medan det fortfarande går att påverka.
Problemet
Varje process varierar. Utmaningen är att se skillnad på den normala variationen och de förändringar som betyder att något är på väg åt fel håll, och att se det tillräckligt tidigt för att hinna agera.
Relevant för: Operatör, Kvalitet, Produktion, Teknik och beredning
Sammanhanget i produktionen
I en skärande bearbetning, en formspruta eller en monteringslinje mäts ett urval av detaljerna mot ritningens toleranser. Så länge värdena ligger inom tolerans ser allt bra ut, men ett verktyg som slits, en temperatur som driver eller ett nytt materialparti syns ofta i mätdatan långt innan detaljerna hamnar utanför tolerans.
Statistisk processtyrning (SPC) handlar om att använda den informationen: att plotta mätvärden i styrdiagram, beräkna hur väl processen håller toleranserna och ge operatörer och tekniker en tydlig signal när processen förändras.
Varför det spelar roll
När en avvikelse upptäcks först vid slutkontroll eller hos kunden har kostnaden redan uppstått: skrot, omarbete, sortering, reklamationer och i värsta fall en stoppad leverans.
Kunder i till exempel fordons- och medicinteknikindustrin kräver dessutom att leverantören kan visa att kritiska egenskaper är under statistisk kontroll och att processen är duglig.
I princip
Signal före fel
Styrgränserna beskriver vad processen normalt gör. Ett mönster är en signal långt innan något hamnar utanför toleransen, och Cp och Cpk visar om processen ryms inom kraven.
Hur skiljer SPC normal variation från en signal?
Principskiss · ExempeldataStyrgränserna beskriver vad processen normalt gör. Ett mönster, som sex stigande värden i rad, är en signal om att något har förändrats, även när alla värden ligger inom gränserna.
Steg för steg
- Till vänster varierar värdena slumpmässigt kring centrumlinjen.
- Till höger stiger sex värden i rad.
- Det är en signal att undersöka, trots att inget värde ligger utanför styrgränserna.
Varför kan Cp vara bra när Cpk är dåligt?
Principskiss · ExempeldataCp jämför bara spridningen med toleransens bredd. Cpk tar också hänsyn till var medelvärdet ligger, och sjunker när processen förskjuts mot en gräns.
Steg för steg
- Två processer med samma spridning och samma Cp, 1,58.
- Den centrerade processen har Cpk 1,58.
- Den förskjutna processen har Cpk 0,79, eftersom medelvärdet ligger nära den övre gränsen.
Från idag till bättre
Vanliga utmaningar, och hur ett bättre arbetssätt ser ut
Så ser det ofta ut
- Mätvärden skrivs ner på papper eller i Excel och analyseras i efterhand, om alls.
- Styrdiagram finns, men uppdateras inte i den takt produktionen går.
- Operatörer vet inte när de ska ingripa och när de ska låta processen vara, vilket leder till både missade signaler och överjusteringar.
- Duglighet räknas fram inför en kundrevision i stället för att följas löpande.
- Kunskapen om processens beteende sitter hos några få personer.
Ett bättre arbetssätt
- Mätvärden registreras en gång, direkt från mätdon eller mätmaskin, och kopplas till artikel, egenskap, maskin och order.
- Styrdiagram och nyckeltal uppdateras när mätningen görs och visas där beslutet fattas, vid maskinen.
- Tydliga regler för när operatören ska agera, och larm när värden går utanför gränserna.
- Duglighet följs över tid, så att förbättringar och försämringar syns.
- Historiken finns kvar, så att orsaker kan analyseras och åtgärder följas upp.
Rektrons angreppssätt
Så hjälper vi till
Rektron har arbetat med mätdata och statistisk processtyrning i svensk tillverkningsindustri sedan 1980-talet. I Eyesight samlas mätvärden från mätdon, mätmaskiner och produktionsutrustning i en gemensam plattform. Trenddiagram och Xbar-R med styrgränser som anges per egenskap, trendregler enligt Nelson eller Western Electric och larm gör processens läge synligt för operatör, tekniker och ledning. Trendreglerna gäller manuellt registrerade värden. Cp och Cpk följs per egenskap, med fördelning som väljs per egenskap.
Mätsystemanalys med Gage R&R finns i Eyesight. Fördjupade duglighetsstudier med fler index, som Pp/Ppk, CpXR, CpXS och Q enligt ISO 3951, finns i Rektron SQC. Vi hjälper er att välja rätt upplägg för er process.
Metoderna är desamma som vi lär ut i Rektron Academy, så införandet handlar lika mycket om arbetssätt som om system.
Funktioner som används
SPC, trendregler och larm
EyesightTrenddiagram och Xbar-R med styrgränser som anges per egenskap, larm när ett värde går utanför gränsen och trendregler (Nelson eller Western Electric) med regelnumret vid punkten. Trendreglerna gäller manuellt registrerade värden. Byten av operatör, maskin eller batch kan markeras i trenden.
Läs mer →Cp och Cpk med val av fördelning
EyesightCp, Cpk, Pp och Ppk per egenskap, med fördelning som väljs per egenskap och histogram med anpassad fördelning bredvid trenden.
Läs mer →MSA / Gage R&R
EyesightMätsystemanalys med Gage R&R i Eyesight: studie, beräkning enligt AIAG, diagnostiska diagram och rapport.
Kvalitetskontroll
EyesightAnkomst-, första/sista-bits-, produktions- och slutkontroll med kontrollinstruktioner direkt i gränssnittet.
Läs mer →Automatisk inläsning från CMM och visionsystem
DAQMätresultat från koordinatmätmaskiner och visionsystem läses in utan manuell hantering.
Läs mer →Direktanslutna mätdon
EyesightDigitala mätdon via USB eller Bluetooth, så att mätvärdet hamnar rätt direkt.
Läs mer →Analys
EyesightTrender, histogram, Cp/Cpk över tid, korrelation mellan egenskaper och analys av stopp och cykler per maskin, artikel och order.
Läs mer →Duglighetsstudier och index
SQCCm/Cmk, Cp/Cpk, Pp/Ppk, CpXR/CpkXR, CpXS och Q (ISO 3951), med centrering, konfidensintervall och val av fördelning, för hela eller filtrerade delar av mätutfallet.
Läs mer →MSA med Gage R&R och attributstudie
SQCMätsystemanalys i Rektron SQC.
Läs mer →
Flödet
Så fungerar det
- 01
Mäta
Mätvärdet registreras från mätdon, CMM eller maskin, eller matas in vid stationen.
- 02
Säkra
Värdet kopplas till artikel, egenskap, toleranser, operatör och order.
- 03
Visualisera
Styrdiagram och Cp/Cpk uppdateras och visas för den som ska agera.
- 04
Styra
Larm och tydliga regler visar när processen ska justeras, och när den ska lämnas ifred.
- 05
Förbättra
Historiken används för att hitta orsaker och följa upp effekten av åtgärder.
Vad som förändras
- Avvikelser och trender syns medan det fortfarande går att påverka utfallet.
- Operatörer fattar beslut på data, med samma regler oavsett skift.
- Duglighet följs löpande i stället för att tas fram inför en revision.
- Ett gemensamt underlag för kvalitet, produktion och kund.
Läs vidare
- Kunder och referenser →
Företag som arbetar med Rektrons system.
- Kunskapsbanken →
Metoderna bakom lösningen, förklarade.
Teknisk information
- Mätdata kan komma från digitala mätdon, CMM och visionsystem, PLC och sensorer, eller manuell inmatning.
- Styrgränser och toleranser anges per egenskap vid beredning av artiklar.
- Import av standardformat som AQDEF och DMIS.
Situationer
Där det här blir aktuellt
Situationerna beskrivs utan produkt: vad som händer, vad som borde gälla och vem som behöver veta vad.
Kunskap
Begrepp på den här sidan
Begrepp · artikel
SPC
Statistisk processtyrning: att med statistiska metoder skilja normal variation från signaler som kräver åtgärd, innan processen producerar fel.
Läs artikelnBegrepp · artikel
Styrdiagram
Diagram där mätvärden eller medelvärden plottas mot styrgränser, så att trender och avvikande punkter syns direkt.
Läs artikelnBegrepp · artikel
Cp
Duglighetsindex som anger hur många gånger processens spridning (6s) ryms inom toleransen.
Läs artikelnBegrepp · artikel
Cpk
Som Cp, men tar även hänsyn till centrering: avståndet från medelvärdet till närmaste toleransgräns delat med 3s.
Läs artikelnBegrepp · artikel
Pp och Ppk
Prestandaindex beräknade på den totala spridningen, även när processen inte är stabil.
Läs artikelnBegrepp · artikel
MSA
Mätsystemanalys: hur mycket av den variation ni ser som kommer från mätsystemet och inte från processen.
Läs artikeln
Frågor
Vanliga frågor
Vad är skillnaden mellan toleransgränser och styrgränser?
Toleransgränserna kommer från ritningen och säger vad kunden accepterar. Styrgränserna beräknas från processens egen variation och säger när processen har förändrats. En process kan ligga inom tolerans men ändå vara ur statistisk kontroll, och det är just den signalen SPC fångar tidigt.
Vilket Cpk-värde bör vi sikta på?
En vanlig riktlinje är Cpk ≥ 1,33, och för kritiska egenskaper ofta högre. Vad som gäller för er styrs i regel av kundens krav. Cpk förutsätter en stabil process; för en process som inte är stabil används Ppk.
Kan vi börja med några få egenskaper?
Ja, och det är ofta det bästa sättet. Börja med de egenskaper som är kritiska för kunden eller som orsakar mest problem, och bygg vidare när arbetssättet sitter.
Relaterat
Lösningar som hänger ihop
Lösning 01
Mätdatainsamling
Mätvärden från CMM, visionsystem, mätdon och maskiner, automatiskt och utan dubbelregistrering.
UtforskaLösning 02
Kvalitetskontroll
Ankomst-, första bit-, produktions- och slutkontroll i ett flöde, med instruktioner och rapporter som följer med.
UtforskaLösning 03
Produktionsuppföljning
Maskinstatus, stopp och stopporsaker medan skiftet pågår, i samma plattform som kvalitetsdatan.
Utforska
Nästa steg
Vill ni se hur processtyrning och spc kan fungera hos er?
Berätta om er process och era mätningar. Vi föreslår ett första steg som passar er verksamhet.
