هل المنتج مطابق للمواصفات (الموافقة) فعلا مطابق للمواصفات؟ هل المنتجات المعيبة معيبة حقًا؟
المقال من إعداد: المدير العلمي لمركز AQT
سيرجي ب. غريغورييف
باستخدام المواد التي قدمها له دونالد ويلر:
[19] من أين تأتي مواصفات التصنيع؟ (من أين تأتي مواصفات التصنيع؟)
[20] هل هذا جزء من التسامح؟ (هل الجزء في المواصفات؟)
حرية الوصول إلى المقالات لا تقلل بأي حال من الأحوال من قيمة المواد الموجودة فيها.
"على مدار العشرين عامًا الماضية، أصبح من المألوف إدانة عمليات القياس غير المثالية. ومع ذلك، فإن الواقع هو أنه يجب علينا دائمًا استخدام بيانات غير كاملة. وبالنظر إلى حقيقة الحياة هذه، كيف يمكننا معرفة ما إذا كان الجسم الذي يتم قياسه يقع ضمن نطاق المواصفات (التفاوتات) بمعنى آخر، كيف يمكننا تصحيح الخطأ؟ أنظمة القياس عند وصف منتج فيما يتعلق بمجالات التسامح؟
إنتاج
الخسائر بسبب وجود القيم الحدودية
المنتجات ذات القيم الحدودية، بسبب الخطأ الحتمي لنظام القياس، ستظل دائمًا غير متأكدة مما إذا كان المنتج معيبًا بالفعل أم لا. يرجى ملاحظة أن عدد المنتجات ذات القيم الحدودية سيزداد مع تدهور توسيط العملية بالنسبة لحدود التسامح (الشكل 1 والشكل 2) وسينخفض مع انخفاض عرض توزيع المعلمة الخاضعة للتحكم (الشكل 1). 3). يعد هذا مهمًا بشكل خاص إذا كان عليك تصنيف المنتجات على أنها مقبولة أو غير مناسبة ضمن حدود أو مواصفات التسامح الخاصة بك قبل شحنها إلى العميل.
الشكل 1. المنتجات الحدودية (المنتجات الموجودة على حدود منطقة التسامح) لعملية تعمل على نطاق أوسع من منطقة التسامح - 1.
وسيلة الإيضاح: LSL وUSL - حدود التسامح الدنيا والعليا (المواصفات). تتمركز العملية بشكل جيد في مجال التسامح.
الشكل 2. المنتجات الحدودية (المنتجات الموجودة على حدود منطقة التسامح) لعملية تعمل على نطاق أوسع من منطقة التسامح - 2.
وسيلة الإيضاح: LSL وUSL - حدود التسامح الدنيا والعليا (المواصفات). تتمركز العملية بشكل سيئ في مجال التسامح.
الشكل 3. المنتجات الحدودية (المنتجات الواقعة على حدود مجال التسامح) لإزاحة العملية بالنسبة إلى مركز مجال التسامح.
وسيلة الإيضاح: LSL وUSL - حدود التسامح الدنيا والعليا (المواصفات). تعمل هذه العملية بشكل أضيق بكثير مما هو عليه في الشكل 1، مع بعض الإزاحة من الموضع المركزي.
دونالد ويلر في مقالته [20] "هل الجزء موجود في المواصفات؟" (هل الجزء في المواصفات؟) يوصي بإجراء هذا التقسيم إلى منتجات جيدة وسيئة على طول الحدود المضغوطة لمجال التسامح (حقل الرفض). لذا، إذا كنت تريد التأكد من أن المنتج الذي تشحنه يتوافق على الأقل مع المواصفات بنسبة 85% أو 96% أو 99% أو 99.9%، فسيتعين عليك تضييق حدود التسامح للمشتري بمقدار المقدار المناسب من الخطأ المحتمل في طلبك. نظام القياس، وبالتالي الحصول على رفض المجال (انظر الأشكال 2-6 أدناه).
"بالنظر إلى المفاضلة بين المواصفات الأكثر صرامة والاحتمالات الأعلى، وبالنظر إلى أن الاحتمالات ضئيلة، فإنني أوصي باستخدام مواصفات الإنتاج بنسبة 96 بالمائة في معظم المواقف."
من السهل افتراض خسائر المؤسسة التي تتجاوز عملياتها حدود التسامح. سيكون من الضروري تحديد ما يجب فعله بالمنتجات المرفوضة. يتم استكمال هذه الخسائر من خلال عمل المفتشين للتحكم بنسبة 100% عند فصل المنتجات إلى تلك التي تستوفي المواصفات وتلك التي لا تستوفيها. سيتعين على المراقبين بالتأكيد إيجاد الوقت لذلك، وسيتعين على الشركة أن تدفع مقابل هذا العمل.
"الاعتماد على التفتيش أمر خطير ومكلف."
الحل الأفضل هو تحقيق أداء العمليات ضمن هذه الحدود بحيث لا يكون التقسيم إلى منتجات جيدة وسيئة مطلوبًا على الإطلاق (انظر الشكل 9 أدناه).
"الطريقة الوحيدة لتجنب توريد بعض المنتجات غير المطابقة هي تجنب تصنيع المنتج غير المطابق في المقام الأول."
الشكل 4. الخطأ المحتمل لنظام قياس مستقر يساوي 0.675σ
يتغير
وسيلة الإيضاح: LCL وUCL - الحدود الدنيا والعليا لعملية قياسات متعددة لمعيار واحد؛ CL هو متوسط نظام القياس غير المتحيز، والذي يجب أن يتوافق مع المعيار.
الشكل 5. ضمان احتمالية 85% للامتثال للتفاوتات المسموح بها للمنتجات التي تم تقسيمها إلى مقبولة وغير مناسبة، مع مراعاة التضييق الثنائي لحدود التسامح لخطأ محتمل واحد (خطأ محتمل) لنظام القياس.
وسيلة الإيضاح: LSL وUSL - الحدود الدنيا والعليا لمجال التسامح (المواصفات)؛ m0 هي القيمة الاسمية لحقل التسامح.
الشكل 6. ضمان احتمالية 96% للامتثال للتفاوتات المسموح بها للمنتجات التي تم تقسيمها إلى مقبولة وغير مناسبة، مع مراعاة التضييق الثنائي لحدود التسامح لخطأين محتملين (خطأ محتمل) لنظام القياس.
وسيلة الإيضاح: LSL وUSL - الحدود الدنيا والعليا لمجال التسامح (المواصفات)؛ m0 هي القيمة الاسمية لحقل التسامح.
الشكل 7. ضمان احتمالية 99% للامتثال للتفاوتات المسموح بها للمنتجات التي تم تقسيمها إلى مقبولة وغير مناسبة، مع مراعاة التضييق ثنائي الاتجاه لحدود التسامح لثلاثة أخطاء محتملة (خطأ محتمل) لنظام القياس.
وسيلة الإيضاح: LSL وUSL - الحدود الدنيا والعليا لمجال التسامح (المواصفات)؛ m0 هي القيمة الاسمية لحقل التسامح.
الشكل 8. ضمان احتمالية 99.9% للامتثال للتفاوتات المسموح بها للمنتجات التي تم تقسيمها إلى مقبولة وغير مناسبة، مع مراعاة التضييق ثنائي الاتجاه لحدود التسامح لأربعة أخطاء محتملة (أخطاء محتملة) لنظام القياس.
وسيلة الإيضاح: LSL وUSL - الحدود الدنيا والعليا لمجال التسامح (المواصفات)؛ m0 هي القيمة الاسمية لحقل التسامح.
"من الأفضل تجنب حرق الخبز المحمص. إذا حرقت الخبز المحمص، فسيتعين عليك معرفة كيفية تنظيفه حتى تتمكن من تناول بعض منه."
الشكل 9. ضمان احتمال 100% للامتثال للتفاوتات المسموح بها لجميع المنتجات المصنعة، مع الأخذ في الاعتبار التضييق ثنائي الاتجاه لحدود التسامح لأربعة أخطاء محتملة في نظام القياس. لا يلزم التقسيم إلى منتجات جيدة وسيئة.
وسيلة الإيضاح: LSL وUSL - الحدود الدنيا والعليا لمجال التسامح (المواصفات)؛ m0 هي القيمة الاسمية لحقل التسامح.
هل المنتجات المرفوضة معيبة حقًا؟
بالنسبة للعمليات التي تعمل على نطاق أوسع من حدود التسامح المضغوطة، بعد فصل المنتجات إلى مقبولة وغير صالحة مع احتمال الملاءمة المحدد، ستبدأ المرحلة التالية من اختبار المنتجات المرفوضة ضمن حدود التسامح المضغوطة.
بعد ذلك، سيتعين عليك أن تقرر ما إذا كانت المنتجات المرفوضة معيبة بالفعل، مع بعض الاحتمال مرة أخرى؟ على سبيل المثال، سيتعين عليك التحقق من جميع المنتجات المرفوضة التي تندرج ضمن المجالات التالية:
و USL+/-4×0.675σ يتغير .
تعتبر القياسات المتكررة لنفس وحدة الإنتاج مع تسجيل متوسط قيمتها بمثابة أداة لتقليل خطأ نظام القياس σ يتغير (ن) ونتيجة لذلك، فإن الخطأ المحتمل في القياسات هو 0.675σ يتغير (ن).
لذلك، على سبيل المثال، إذا أخذت (ن) قياسات متكررة وسجلت القيمة المتوسطة، فإن الخطأ المحتمل لنظام القياس هذا سيكون:
0.675σ يتغير (ن)= 0.675σ يتغير /√ن
وبعد ذلك سيكون من الضروري، استنادا إلى متوسط قيمة (ن) قياسات كل وحدة، اتخاذ قرار بشأن مدى ملاءمتها لمجال رفض جديد، أي تضييق حدود التسامح، على سبيل المثال، إلى أربعة أخطاء احتمالية نظام قياس بتكرار (n) قدره 0.675*σ يتغير (ن) لاحتمال 99.9% على الأقل لتلبية التسامح مع المنتجات المرفوضة مسبقًا:
LSL+4*0.675*σ يتغير /√n وUSL-4*0.675*σ يتغير /√ن
من السهل أن نفهم، على سبيل المثال، أن 4 قياسات متكررة لكل قياس حدودي ستتحسن (تقلل الخطأ المحتمل (الخطأ المحتمل)) لنظام القياس بعامل اثنين:
√ن=√4=2
يمكن أن يؤدي هذا إلى إعادة بعض المنتجات التي تم رفضها سابقًا إلى الخدمة بسبب حدود التسامح الصارمة. وعلى الأرجح، سيتعين عليك استئجار جيش من المتحكمين لهذه المهمة.
أكرر. الحل الأفضل هو تحسين أداء العمليات إلى الحد الذي لا يلزم فيه التقسيم إلى منتجات جيدة وسيئة على الإطلاق (الشكل 9).
"سوف تحتاج إما إلى العمل على تحسين نظام القياس أو العمل على تحسين عملية التصنيع.
سيؤدي تحديث نظام القياس إلى زيادة التكاليف العامة. لن يجعل المنتج أفضل. وهذا لن يلغي الحاجة إلى التفتيش. سيؤدي هذا ببساطة إلى تقليل إنتاجيتك عن طريق زيادة التكاليف المرتبطة بالبحث عن الخبز المحمص المحترق.
سيؤدي تحسين عملية الإنتاج إلى تقليل تكاليف الإنتاج الزائدة وتكاليف الاستخدام الزائدة. علاوة على ذلك، وكما ثبت مرارا وتكرارا، يمكن عادة تحقيق هذه التحسينات في العملية دون إنفاق رأسمالي ودون الحاجة إلى تحسين نظام قياس غير كامل. من الأفضل دائمًا أن تتعلم التوقف عن حرق الخبز المحمص بدلاً من أن تكون مكشطة خبز محمص على مستوى عالمي.
ولهذا السبب فإن الاهتمام المفرط بجودة القياس يؤدي إلى نتائج عكسية. يمكن استخدام أنظمة قياس غير كاملة (ولكنها مستقرة) لتحسين جودة واتساق عملية التصنيع بشكل كبير. يمكن لهذه التحسينات أن تلغي الحاجة إلى إجراء فحص بنسبة 100 بالمائة مع تقليل التكاليف الزائدة الأخرى لكل من الشركة المصنعة والعميل.
ومع ذلك، كما رأينا بالفعل، فإن القياسات غير الكاملة لن تقوم بعمل جيد في تصنيف المنتج. إذا ركزنا على تحسين نظام القياس حتى نتمكن من تصنيف المنتج وفقًا للمواصفات (التفاوتات)، فسيتم إنفاق جهدنا ووقتنا ومواردنا على زيادة النفقات العامة بدلاً من تقليل تكاليفنا.
البرنامج الذي قمنا بتطويره، "مخططات تحكم Shewhart PRO-Analyst +AI (لأنظمة التشغيل Windows وMac وLinux)"، ينفذ الوظيفة تحويل مجال التسامح (مجال التسامح مع العملاء) إلى مجال التسامح الضيق والمتحول (تسامح القبول) .
إذا كان نظام القياس الخاص بك في حالة مستقرة إحصائيًا (تم تقييمه باستخدام مخطط XmR المكون من 25-30 قياسات اختبار وإعادة اختبار لنفس المعيار (المرجع))، فيمكن أن يكون الرسم البياني للقيم الفردية مع حدود التحكم في العملية عرض تفاوتات حدود الإنتاج (المواصفات) التي تم الحصول عليها مع الأخذ في الاعتبار الخطأ والتحيز في نظام القياس للحد الأدنى من الاحتمالات التي حددها المستخدم (85%، 96%، 99% و99.9%) للامتثال لتفاوتات المنتج. يتم استخدام هذه الوظيفة عند تقسيم المنتجات إلى جيدة وسيئة، مع الأخذ في الاعتبار التضييق المقابل للحدود المحددة لتسامح العميل من واحد إلى أربعة أخطاء محتملة في نظام القياس على كل جانب، على التوالي.
الشكل 10. يعرض الرسم البياني للتوزيع والمؤامرة المبعثرة مدى تحمل العميل (LSL، NSL، USL)، قبل تطبيق مجال تحمل التصنيع الضيق والمتحول. تم إعداد الرسم باستخدام أدواتنا المطورة "مخططات التحكم في Shewhart PRO-Analyst + AI (لأنظمة التشغيل Windows وMac وLinux)" .
الشكل 11. يعرض الرسم البياني للتوزيع ومخطط التشتت المجال الضيق والمتحول لتسامح الإنتاج، والذي يأخذ في الاعتبار الخطأ (σ) وتحيز نظام القياس. تم اختيار الحد الأدنى من الاحتمال (99.9٪) للامتثال لتسامح العميل مع الأجزاء المرفوضة مقارنة بتسامح الإنتاج الضيق للأجزاء (تضييق على كل جانب بمقدار 4 (أربعة) أخطاء محتملة لنظام القياس). وسيلة إيضاح الشكل: LMSL(x) وما إلى ذلك - الحد الأدنى لمواصفات التصنيع / الحد الأدنى لتحمل الإنتاج؛ NMSL(x) ص. - خط مواصفات التصنيع الاسمي / الخط الاسمي لمجال تحمل التصنيع؛ UMSL(x) العلاقات العامة. - الحد الأعلى لمواصفات التصنيع / الحد الأعلى لتحمل التصنيع تم إعداد الرسم باستخدام أدواتنا المطورة "مخططات التحكم في Shewhart PRO-Analyst + AI (لأنظمة التشغيل Windows وMac وLinux)" .
"إن المشكلة الأساسية في الإدارة والقيادة والإنتاج، كما قالها صديقي لويد نيلسون وكما أكدنا في الفصول السابقة، هي الفشل في فهم وتفسير طبيعة الاختلاف.
إن الجهود والممارسات الرامية إلى تحسين الجودة والإنتاجية في معظم الشركات والهيئات الحكومية مجزأة، مع عدم وجود قيادة مختصة شاملة ولا نظام متماسك للتحسين المستمر.
الجميع، بغض النظر عن مناصبهم، يحتاجون إلى التدريب والتطوير. وفي جو من الجهود المجزأة، يتحرك الأشخاص كل في اتجاهه الخاص، غير قادرين على تحقيق فائدة أكبر للشركة، ناهيك عن التطوير.