دانشگاه آزاد اسلامی واحد ابهر
گزارش دوره کار آموزی:
قوای محرکه نیکروسیکلت
تقدیر و تشکر
سپاس خداوند عزوجل که اندیشه را آفرید و آدمی را بر خوردار از این نعمت نمود و سپاس انسانهای فرزانه ای را که وجود خویش را چراغ راه هدایت دیگران قرار دادند تا عبادت خداوند را بجا آورده باشند و جــا دارد از لطـف پــروردگار و ارشــادات و راهنمائــی های اســتاد ارجــمندم
جناب آقای مهندس شجاعی
به یک نفس تقدیر و تشکر کنم.
فصل اول : ادبیات موضوع
– مقدمه
– تاریخچه کنترل کیفیت
– تعریف کنترل کیفیت
– اهداف و مزایای کنترل کیفیت
– لزوم کنترل کیفیت
فصل دوم : معرفی مکان کار آموزی
– تاریخچه شرکت
– اهداف شرکت
– بخش شماره گذاری شاسی
– انبار مواد اولیه
– تست شاسی
– بخش نصب پلاک و ثبت مشخصات
– فصل سوم : شناخت وضعیت موجود
– پیش مونتاژها
– مونتاژ فرمان
– مونتاژ محور عقب و جلو
– مونتاژ موتور
فصل چهارم : کنترل فرآیند تولید با روشهای آماری
– مقدمه
– مراحل تهیه نمودارهای کنترل
– منظور و مقصود از تهیه نمودار کنترل
– فصل پنجم : تجزیه و تحلیل
– تجزیه و تحلیل نمودارهای کنترل در بررسی سیستم های علت
– انواع مشخصات نمودار کنترلی
– نمودارهای کنترل برای مشخصه های متغیر
– اصول آماری نمودارهای کنترل
– اصول آماری نمودار کنترل R
– لزوم به کارگیری هم زمان نمودارهای کنترل میانگین و دامنه
– اصول آماری نمودار X با استفاده از تخمین S
– اصول آماری نمودار کنترل S
– اصول آماری نمودار کنترل میانگین با دامنه متحرک
– نمودارهای کنترل وضعی
– نمودار کنترل نسبت اقلام معیوب – نمودار p
– اصول آماری نمودارهای کنترلی p
– نمودار کنترلی برای تعداد اقلام معیوب – نمودار np
– نمونه گیری در نمودار کنترل p و np
– نمودار کنترل تعداد نقص ها ( c و u )
– اصول آماری نمودار کنترلی c
– نمودار کنترلی تعداد نقص ها در واحد محصول – نمودار u
– اندازه نمونه در نمودارهای کنترل c و u
– تحت کنترل در آوردن نمودارهای کنترل وصفی
– کاربرد نمودارهای وصفی به عنوان روش کنترل آماری فرآیند و بازرسی
– نمودار استخوان ماهی برای تاب برداشتن شاسی
– نمودار استخوان ماهی برای سوختن موتور
– نمودار پارتو
– تجزیه و تحلیل نمودار پارتو
– فصل ششم :
نتایج و پیشنهادات
فصل اول :
ادبیات موضوع
مقدمه :
پیشرفت های تکنولوژی و متنوع شدن تولید، بالا رفتن انتظارات مشتریان و ظهور قدرت اقتصادی جدیدی به نام چین که توانسته محصولاتی به قیمت یک سوم کشورهای دیگر به بازارها عرضه نماید نه تنها بازار ایران بلکه بازارهای کلیه کشورهای اروپایی و آمریکایی را می تواند تحت الشعاع قرار دهد و می تواند موجب رکود یا تعطیلی کارخانجات کوچک موتور سیکلت سازی شود.
خط مشی جامع برای یک شرکت مستلزم یکپارچگی فعالیتهای مهندسی و مدیریتی برای غلبه بر تغییرات شرایط محیطی سازمان و بازار می شود. محصولات تولیدی باید با نیازهای بازار که مشتریان محسوب می شود منطبق باشد این انطباق اساس طرح کیفی محصول را تعیین می نماید.
تعریف کنترل کیفیت
از زمانی که انسان توانائی ساخت یک محصول را پیدا کرد جهت کنترل کیفیت آن نیز به تلاش پرداخت. ظرافت، دقت و هنرمندی خاصی که در آثار باستانی و محصولات متعلق به زمانهای نه چندان دور مشاهده می شود حکایت از این تلاش دارد. با شروع انقلاب صنعتی در اواسط قرن هیجدهم. ماشینهای تولیدی کم کم جایگزین ابزار و مهارت فردی افراد هنرمند و صنعتگر گردید. با پیدایش روشهای جدید و پیچیده تولید، اشتیاق به تولید بیشتر افزایش یافت و بدین ترتیب نیاز به کنترل کیفیت محصول نهائی نیز ابعاد تازه ای یافت.
بین روشهای اولیه کنترل کیفیت، هر چند به نوبه خود موثر بودند و روشهای آماری امروز کنترل کیفیت. تنها شباهت اندکی بچشم می خورد. پایه و اساس کنترل کیفیت آماری به مفهوم امروزی آن تنها در سالهای 1920 گذاشته شد. برای فهم بهتر واژه کنترل کیفیت تعریف جداگانه کلمات کیفیت و کنترل لازم است:
کیفیت یعنی شایستگی جهت استفاده بخصوص و میزانی است که یک محصول انتظارات مصرف کننده خود را برآورده می سازد و کنترل به معنی اعمال ضوابط و راهنمائیها بر روی کسی یا چیزی جهت اطمینان از کسب نتایج مورد نظر می باشد.
تاریخچه کنترل کیفیت
کنترل کیفیت آماری در ده 1920 توسط والترا. شوهارت (walter A.shewhart)
از آزمایشگاه های بل تلفن (Bell Telephone Laboratories) آمریکا پایه گذاری گردید. وی در یاد داشتی در 16 ماه می 1924 اولین تصویر نمودارهای کنترل را ترسیم کرد و به بررسی بیشتر این روش در مطالعات بعدی خود پرداخت و نتیجه تحقیقات خود را در کتابی تحت عنوان بیشتر این روش در مطالعات بعـدی خود پرداخــت و نتیجـــه تحقیقــــات خــــود را در کتابی تحت عنوان کـــــنـتـرل اقـتـصـــادی کـــیـفــیـت مـــــحــصولات ســاخـــتــه شـــــده The Economic Control of Quality of Manufactured Product در سال 1931 منتشر ساخت.
دو همکار دیگر شوهارت بنامهای داج (H. f. Dodge ) و رویمگ (H. G. Romig) کاربرد تئوری آماری را در نمونه گیری بررسی کردند و نتیجه کار آنان منجر به انتشار جداول معروف بازرسی نمونه ای (Sampling Inspection Tables ) داج – رومیگ در سال 1944 گردید. مجموعه کارهای شوهارت، داج و رومیگ اساس علمی را تشکیل می دهد که امروزه کنترل کیفیت آمـــــاری خــوانـــده مـــی شـــود. ایــن افــــراد در دهـــــــه 1930 بـــا هـــمکــاری جامعه آمریکائی برای آزمایش و مواد (American Society for testing &Materials) انــجـــمن استــــاندارد هــــــای آمریـــــکا (American Standard Association ) و جامعه مهندسین مـکانیک آمریـــــکا ( American society for Mechanical Engineers ) کوششهای خود را برای معرفی روشهای جدید آماری شروع کردند.
صنایع آمریکا در اوائل علیرغم تبلیغات وسیعی که در مورد روشهای جدید صورت می گرفت به سختی حاضر به پذیرش آن بودند. پروفسور فریمن Professor H.A. Freeman که در انستیتو تکنولوژی ماساچوست (M.I.T) جهت ترویج روشهای آماری کنترل کیفیت تلاش می کرد این عدم استقبال را به علل زیر نسبت داده است:
الف- اعتقاد راسخ مهندسین تولید مبنی بر اینکه وظیفه اصلی آنها تکمیل روشهای فنی تا حدی است که هیچ گونه تغییر مهمی در کیفیت محصولات تولیدی بوجود نیاید. و دیگر آنکه نظریه احتمالات و تغییرات تصادفی جایگاه مناسبی در روشهای تولیدی نمی تواند داشته باشد.
ب – مشکل پیدا کردن آمار شناسان صنعتی که دراین زمینه تقریبا پیچیده آموزشهای لازم را دیده باشند. تا سال 1937 تعداد مراکز صنعتی در آمریکا که روشهای جدید را پذیرفته بودند احتمالا از 12 عدد تجاوز نمی کرد. برخورد سرد صنایع آمریکا نسبت به روشهای آماری کنترل کیفیت بسرعت در دوران جنگ جهانی دوم سپری شد. شروع جنگ در سال 1939 آمریکا را به فکر افزایش تجهیزات و نیروهای مسلح خود انداخت و بزودی نیروهای مسلح بصورت بزرگترین مشتری صنایع این کشور در آمدند ونفوذ روز افزونی بر استانداردهای کیفیت پیدا کردند.
نقش ارتش در پذیرش کنترل کیفیت آماری دو جنبه داشت. اول آنکه نیروهای مسلح خود روشهای علمی بازرسی نمونه گیری را پذیرفته بودند و اولین قدم در این زمینه بلافاصله بعد از وارد شدن آمریکا در جنگ برداشته شد. بدعوت دولت گروهی از مهندسین برجسته آزمایشگاههای بل تلفن Beel Telephone Labpratories ) ) جهت تدوین یک برنامه بازرسی نمونه گیری برای اداره تــدارکات ارتش مشـــغول بکار شدنــد. جـــداول بازرســـی نــمونــه گـیری (Sampling Inspection Tables) اداره تدارکات ارتش و نیروهای مسلح که در سال 1942 و 1943 منتشر گردید نتیجه کار این افراد بود. همین گروه کوشش و سیعی برای آموزش کارکنان دولت در استفاده از جداول و روشهای جدید براه انداختند.
اهداف و مزایای کنترل کیفیت
هدف از تاسیس ، ایجاد و فعالیت تمامی موسسات و سازمانهای اجتماعی از قبیل کارخانجات صنعتی و … تولید محصولات و یا ارائه خدماتی است که مشخصه اصلی آن انطباق به مورد مصرف میباشد. عبارت انطباق با مورد مصرف به عنوان معنی اساسی کیفیت یک کالا و یا خدمت تعریف می گردد. برای دستیابی به هدف فوق، واحدهای تولیدی مانند یک ارگانیزم زنده فعالیت های مختلفی را انجام میدهند.یک کارخانه صنعتی نیز از طریق به کارگیری بخشهای معین و سیستمهای مشخص با عملکرد گوناگون مانند امور مالی، بازاریابی، امور پرسنل و … به فعالیت می پردازد.
از مهمترین سیستم های موجود در یک کارخانه یا واحد صنعتی سیستمی است که به منظور دستیابی به هدف کیفیت و یا انطباق تولید با مورد مصرف فعالیت می کند، اهمیت عملکرد این سیستم به این دلیل است که بقای یک کارخانه وابسته به درآمد حاصل از فروش تولیدات آن بوده و توانایی فروش تولیداتش وابسته به مناسب بودن آنها برای استفاده می باشد.
عملکرد سیستم کیفیت وابسته به فعالیت مجموعه وسیع از سیستمهای دیگر دارد.
تولیدکنندگان تلاش می کنند تولید محصولات مطابق با مشخصات تعیین شده انجام پذیرد، بنابراین باید فرآیند تولیدی را کنترل نموده تا به کیفیت مطلوب دست یابند.
تولید محصولات معیوب باعث نارضایتی مشتریان و کاهش نرخ تقاضا نسبت به محصول ارائه شده می گردد، زیان حاصل از این امر و هم چنین هزینه های مصرف شده برای تولید این قطعات، از دست رفتن موقعیت های تجاری که به علت تاخیر در ارسال کالا برای مشتریان ایجاد می شود و اثرات دیگر یک تولید نا مرغوب، می تواند عامل ایجاد ضرر و زیان قابل ملاحظه ای برای یک واحد صنعتی گردد.
بنابراین می توان این گونه نتیجه گرفت که کنترل کیفیت باعث پدیدار شدن عوامل زیر می گردد:
1. ضایعات کاهش می یابند.
2. دوباره کاری کاهش می یابد.
3. هزینه های تولیدی کاهش می یابد.
4. محصول با کیفیت بهتر تولید می گردد.
5. سطح رضایت مندی مشتریان افزایش می یابد.
6. سهم بیشتری از بازار به کنترل در می آید.
7. اعتبار تولیدی در نزد بانک ها و مشتریان بوجود می آید.
لزوم کنترل کیفیت :
استفاده از کنترل کیفیت ها را از تغییرات ناگهانی و یا جزئی در کیفیت محصول آگاه ساخته و اجرای اقدامات چاره جویانه را امکان پذیر می سازد و از تولید محصولات دور ریختنی و تحمیل هزینه های سنگین جلوگیری می کند.
اگر مجموعه قطعات مشابهی که توسط یک کارگر و با استفاده از یک ماشین دقیق ساخته شوند را بررسی کنیم اختلاف مشخصی بین قطعات مشاهده می شود این اختلاف ممکن است ناشی از عوامل متعدد باشد، برای مثال ممکن است مواد اولیه مصرف شده از پخت هایی که در ترکیب شیمیایی یا سختی یا مشخصه دیگری با یکدیگر اختلاف جزئی دارند آمده باشد. به علاوه وضعیت روحی و جسمی کارگران هم در معرض تغییرات است و این تغییرات به تغییر محصول نهایی می افزاید.
بهترین کاری که یک سازنده در مورد محصول خود می تواند انجام دهد شناسایی علل تغییرات محصول خود و برقراری ضوابطی جهت کنترل عوامل موثر در تغییرات و فقط این تغییرات در محدوده ای مناسب است. حذف کامل تغییرات در تولید معمولاً امکان پذیر نمی باشد و اگر هم امکان پذیر باشد مقرون به صرفه نیست. از اینرو سازندگان باید توجه خود را به محصولی معطوف کنند که هرچند کاملاً عاری از نقض نمی باشد ولی قابل قبول است و از نظر آماری می توان تغییرات آن را پیش بینی نمود.
فصل دوم:
معرفی مکان کار آموزی
کلیات در مورد کارخانه:
این کارخانه واقع در خرمدره،کیلومتر 6 جاده رحمت آباد به شماره ثبت 190387 است.مساحت این کارخانه 8000 متر مربع است که 1800 متر مربع آن مختص واحدهاى تولیدى و غیر تولیدى است.
نیروى کارى این کارخانه 20 نفر است که از ساعت 7 صبح شروع به کار وساعت 15 بعد از ظهر اتمام کار مى باشد.
تولید این کارخانه مونتاژ محصول است،و در حقیقت بدین معناست که تمامى مواد اولیه خریدارى مى شوند که درصد عظیمى از این مواد،ماد وارد شده از چین است و درصد کمى حاصل ساخت یه تولید داخلى است.
دفتر فروش این کارخانه در تهران است.
اهداف سازمان :
– بهبود کیفیت و ارتقای محصول و در نتیجه رضایت مشتریان
– استفاده بهینه و کارآمد از منابع و تقلیل ضایعات، کاهش قیمت تمام شده محصول
– افزایش انگیزه و علاقه در محیط کار و کارکنان که موجب رشد و توسعه سازمان می باشد
– مدیریت عالی جهت ارائه برنامه استراتژیک و مدونی جهت افزایش کیفی محصولات بر مبنای تقاضای مشتریان و تقاضای بازار تدوین نماید تا بتواند در کورس رقابت بماند.
– امروزه به دلیل غتبلیغات و واردات آگاهی مشتری افزایش یافته و مشتری نیاز دارد به محصولی با کیفیت و قیمت مناسب حال نیاز به تحول تکنولوژی، مهندسی، مدیریت سه عامل اساسی در بهره وری کیفی و کمی کارخانه هستند.
بخش شماره گذارى شاسى:
شاسى هایى که وارد کارخانه مى شوند فاقد شماره مى باشند و لذا بایستى شماره شاسى موتور سیکلت روى هریک حک شود.این کار توسط شماره زن سوزنى انجام مى شود.طرز کار این دستگاه چنین است که شماره ها در کامپیوتر نوشته مى شوند که این کامپیوتر با پورت LPT به شماره زن متصل مى باشد،سوزن با فشار باد روى شاسى ضربه مى زند و حک مى کند.هر شاسى در مدت 30 دقیقه شماره گذارى مى شود.
انبار مواد اولیه:
مواد اولیه این کارخانه تماماً وارداتى از کشور چین مى باشند که مونتاژ مى نمایند.این کارخانه در حال حاضر این مواد وارداتى را از تهران خریدارى و در انبار نگهدارى مى نماید و سپس شروع به تولید بصورت تولید انبوه و سفارش براى ساخت مى باشد،و مدت زمان سفارش تا تحویل مواد اولیه 2 الى 3 روز است.
تست شاسى:
یکى از مهمترین تستهایى که روى موتور سیکلت انجام مى دهند،تست شاسى است که در صورت تراز نبودن،موجب برهم خوردن تعادل در موتور سیکلت مى شود و از لحاظ کیفى کاملاً غیر استاندارد است و باید رفع شود.این تست به چند طریق قابل اجراست از جمله؛تست آب،تست رنگ،تست خط.
تست آب:در این قسمت، موتور سیکلت را از روى آب عبور داده،پس از عبور موتور سیکلت باید لاستیکهاى جلو و عقب تنها یک خط آب روى زمین باقى بگذارند.
تست رنگ:در این قسمت،موتور سیکلت را از روى رنگ عبور داده،پس از عبور موتور سیکلت باید لاستیکهاى جلو و عقب تنها یک خط رنگ روى زمین باقى بگذارند.
تست خط:در این قسمت،موتور سیکلت را بر روى یک خط مستقیم حرکت داده و باید لاستیکهاى جلو و عقب تنها روى همان خط حرکت نمایند.
نصب پلاک و ثبت مشخصات:
تمامى موتور سیکلتهاى صادراتى باید با پلاک از کارخانه خارج شوند.در این بخش پلاک صب شده و مشخصات موتور سیکلت همچون؛شماره موتور،شماره شاسى،حجم موتور،و… ثبت مى شود.این اطلاعات بایگانى شده و پس از فروش موتور سیکلت توسط نماینده ها،اطلاعات خریدار نیز به کارخانه پست مى شود تا براى آنها کارت موتور سیکلت . سند قطعى صادر شود.موتورها پس از بخش نصل پلاک و مشخصات وارد انبار محصول مى شوند.
فصل سوم :
شناخت وضعیت موجود
پیش مونتاژها:
لاستیک جلو،لاستیک عقب،کاسه چراغ،بصورت پیش مونتاژ مى باشند.
در لاستیک عقب به ترتیب؛طوقه،توپى،پره،تیوپ،رویى،به هم متصل مى شوند و سپس این مجموعه به دو شاخه عقب مونتاژ مى شوند.
در لاستیک جلو به ترتیب؛طوقه،توپى،پره،تیوپ،رویى،به هم متصل مى شوند و سپس این مجموعه به گوشواره مونتاژ مى شوند.
در کاسه چراغ به ترتیب؛راهنما بغل،لامپ و سیم کشى به هم متصل مى شوند و سپس این مجموعه به فرمان مونتاژ مى شوند.
مونتاژ فرمان:در مونتاژ فرمان ابتدا قلوه چپ و راست بصورت کامل و کرپى بالا 4 پیچ بهم متصل مى شوند،و سپس به ترتیب سیم گاز،سیم کلاج و سیم ترمز به فرمان مونتاژ مى شوند،و در نهایت کاسه چراغ که در مرحله قبلى پیش مونتاژ شده است به فرمان مونتاژ مى شود.
مونتاژ محور عقب:در مونتاژ محور عقب ابتدا دو شاخه عقب به شاسى مونتاژ مى شود و سپس کمک فنر عقب مونتاژ مى شود.در مرحله بعدى چراغ خطر کامل و گلگیر عقب به دو شاخه مونتاژ مى شوند و در نهایت لاستیک عقب که از مرحله پیش مونتاژ،گردآورى شده به مجموعه مونتاژ مى شود.
مونتاژ محور جلو:در مونتاژ محور جلو،گوشواره به شاسى مونتاژ مى شود،سپس کمک فنر جلو به گوشواره مونتاژ مى شود و در مرحله بعدى کیلومتر کامل به مجموعه اضافه مى شود و در نهایت لاستیک جلو که از مرحله پیش مونتاژ،گردآورى شده به مجموعه مونتاژ مى شود.
مونتاژ موتور:پس از مونتاژ فرمان،محور عقب و محور جلو،در روى ریل مونتاژ موتور با 2 پیچ روى شاسى مونتاژ مى شود و سپس دسته موتور با 6 پیچ روى شاسى و موتور مونتاژ مى شود،در مرحله بعدى بکلت بالا و پایین با 3 پیچ به شاسى و موتور مونتاژ مى شود و سپس به ترتیب،زنجیر طبق عقب،قاب طبق عقب،درب بوق،پدال دنده،اگزوز،پدال هندل به شاسى و موتور مونتاژ مى شوند.
فصل چهارم:
کنترل فرایند تولید با روشهای آماری
مقدمه :
فرآیند تولید به ترکیبی از ماشین ها، روشها، مواد و افراد گفته می شود که برای تولید یک محصول با کیفیت مطلوب به کار گرفته می شود. با کنترل می توان تغییرات نامطلوب را کشف کرد، علل این تغییرات را شناسایی نمود و جهت حذف این علل اقدام لازم را به عمل آورد.
هدف نهایی هر فرآیند تولید ساخت محصول مطابق با مشخصات قابل قبول است. نمودار کنترل نموداری است که با آن اطلاعات بدست آمده از عملکرد فرآیند تولید با حدود کنترل رسم شده بر روی نمودار مقایسه می شد. اطلاعات مربوط به عملکرد فرآیند تولید معمولا از گروههایی از اندازه ها بدست می آید که بترتیب از تولید برداشته می شوند.
بیشترین استفاده از نمودارهای کنترل، کشف انحرافات با دلیل در فرآیند تولید است.
انحرفات فرآیند تولید به دو گروه قابل تقسیم می باشند:
1- انحرافات تصادفی تنها ناشی از اتفاق
2- انحرافات با دلیل ناشی از علل مشخص پیدا شدنی
1- انحرافات تصادفی که از تعداد زیادی علل مستقل بوجود می آیند هر انحراف تصادفی به تنهایی باعث تغییر ناچیز می گردد ولی تعداد زیادی انحرافات تصادفی منجر به انحراف قابل توجه می شوند. نمونه انحراف تصادفی عبارتند از : لرزش خفیف در ماشین ها، تغییرات جزئی در مواد اولیه و تغییرات جزئی در تنظیم دستگاههای کنترل توسط انسان. حذف انحرافات تصادفی از فرآیند تولید مقرون به صرفه نمی باشد. هر گاه تنها تغییرات تصادفی وجود داشته باشد فرآیند تولید به بهترین وجه کار خود را انجام می دهد. در این حال چنانچه هنوز اقلام معیوبی تولید شوند باید تغییری اساسی در فرآیند تولید ایجاد شود و یا در مشخصات قابل قبول به منظور کاهش اقلام معیوب تجدید نظر گردد. قرار گرفتن یک مشاهده در حدود کنترل انحرافات تصادفی به معنی تحت کنترل بودن فرآیند است و در این حالت برآورد کیفیت کل تولید از راه نمونه گیری امکان پذیر می گردد.
2- انحرافات با دلیل از یک یا تنها از تعداد کمی علل مستقل بوجود می آیند. هر انحراف با دلیل ممکن است مقدار زیادی تغییر ایجاد کند. مثال هایی از انحراف با دلیل عبارتند از: خطای اپراتور، تنظیم اشتباه دستگاه انحرافات با دلیل را می توان کشف کرد و حذف آنها معمولا از نظر اقتصادی توجیه پذیر است. اگر انحراف با دلیل وجود داشته باشد فرآیند تولید به بهترین وجه کار خود را انجام نمی دهد. قرار گرفتن یک مشاهده خارج از حدود کنترل معمولا بدین معنی است که فرآیند باید مورد بررسی دقیق قرار گرفته و تصحیح لازم به عمل آید چنانچه در فرآیندی انحراف با دلیل وجود داشته باشد آن فرآیند به اندازه کافی یکنواخت نمی باشد که بتوان با نمونه گیری کیفیت کل تولید را برآورد نمود.
به فرآیندی که بدون انحرافات با دلیل باشد فرآیند تحت کنترل آماری گفته می شود با استفاده از حدود نمودار کنترل می توان اانحرافات با دلیل را از انحرافات تصادفی جدا نمود.
تغییرات در داخل حدود کنترل بدین معنی است که تنها انحرافات تصادفی وجود دارند و فرآیند تولید باید به حال خود رها شود.
حدود کنترل اکثر نمودارهای کنترل در فاصله 3 ± انحراف استاندارد از میانگین آمار، مورد استفاده تعیین می شود و این بدین معنی است که اگر تنها انحرافات تصادفی وجود داشته باشد 7/99 درصد مقادیری که بر روی نمودار رسم می شوند بین حدود کنترل قرار می گیرند 3/0 درصد باقیمانده اعلام خطرهای اشتباه خواهند بود این درصد آنقدر ناچیز است که اغلب از حدود 3 ± زیگما برای جدا کردن انحرافات با دلیل از انحرافات تصادفی استفاده می گردد.
با توجه به تعداد زیاد مشخصه های کیفی که در یک کارخانه بزرگ وجود دارد، نمودارهای کنترل تنها برای بررسی تعداد کمی از مشخصه های کیفی مناسب می باشند بعلاوه وقتی مشخصه هایی تحت کنترل درآیند باید بیشترین تلاشها به بررسی مشخصه های کیفی دیگری که نیاز به بهبود دارند معطوف شود.
مراحل تهیه نمودارهای کنترل :
1- انتخاب مشخصه ای که باید بررسی گردد. برای این کار موارد زیر رعایت می شود:
الف- اولویت را به مشخصه هایی می دهند که در زمان بررسی، تولید آنها با اشکال مواجه باشد و معیوب بودن اقلام تولید به دلیل آنها باشد. این مشخصه ها می تواند مربوط به قطعات یا قیمتهای مونتاژ شده یا محصول نهایی باشد.
ب- متغیرهای فرآیند تولید و شرایطی که در کیفیت محصول نهایی دخالت دارند را تعیین کنید تا به کارگیری نمودارهای کنترل مناسب در کلیه مراحل تولید از مواد اولیه تا محصول نهایی مشخص گردد.
ج- مشخصه هایی را انتخاب کنید که از آنها بتوانید داده های لازم برای پیدا کردن عیبها را بدست آورید. مثل استفاده از داده های کمی چون اندازه قطر قطعات
د- برای آنکه نمودار کنترل بتواند به عنوان یک وسیله موثر در اعلام به موقع خطرها و جلوگیری از تولید اقلام معیوب عمل نماید نزدیک ترین نقطه در فرآیند تولید را تعیین کنید که در آن نقطه آزمایش، بتوان اطلاعاتی درباره انحراف با دلیل بدست آورد.
2- انتخاب نوع نمودار کنترل از جمله
الف- نمودارهای ( , R ، x , 6 : این نمودارها برای کنترل مقادیر اندازه گیری شده یک مشخصه کیفی بکار می روند.
ب- نمودارهای درصد اقلام معیوب P و تعداد اقلام معیوب nP : با این نمودارها درصد و یا تعداد اقلام معیوب کل فرآیند تولید کنترل می شود.
ج- نمودارهای تعداد نقص ها در هر واحد u و تعداد نقص ها c: با این نمودارها تعداد نقص ها در هر واحد محصول کنترل می شود و تصویری از کیفیت کل تولید بدست می آید.
3- تعیین خط مرکزی و حدود کنترل : خط مرکزی ممکن است میانگین داده های گذشته و یا یک میانگین انتخابی مثلا یک مقدار استاندارد باشد معمولا حدود کنترل در فاصله 3 ± انحراف معیار استاندارد تعیین می شود.
4- انتخاب زیر گروههای منطقی : داده هایی که به ترتیب بر روی یک نمودار کنترل رسم می شوند از مجموعه هایی از اقلام تولید شده که زیر گروههای منطقی نامیده می شوند بدست می آیند.
نکات اصلی در انتخاب زیر گروهها عبارتند از:
الف- بخشهایی از محصول که از آنها نمونه ها انتخاب می شوند که نقش مهمی در آشکار شدن یا مخفی ماندن ماهیت یک متغیر است.
ب- ترکیب و فراوانی زیر گروهها. هر گاه از نمودار کنترل برای کنترل فرآیند تولید استفاده شود اقلام هر گروه یا نمونه باید اقلام متوالی به ترتیب تولید باشند این موضوع برای بدست آوردن تخمینی از تغییرات تصادفی که حساسیت حدود کنترل در کشف تغییرات فرآیند به آن بستگی دارد مهم می باشد.
ج- اندازه زیر گروه (حجم نمونه) . فاصله حدود کنترل و در نتیجه حداکثر انحرافی که در فرآیند تولید بدون کشف شدن باقی می ماند، بستگی به اندازه زیر گروه دارد هر چه اندازه زیر گروه زیادتر باشد احتمال بدست آوردن تصویر دقیق تر از عملکرد فرآیند تولید بیشتر می شود ولی به همان نسبت هزینه نمونه گیری افزایش می یابد.
5- تهیه سیستم جمع آوری داده ها: بهتر است که وسایل اندازه گیری طوری طراحی شود که علاوه بر نشان دادن اندازه ها ،آنها را ثبت بنماید. ثبت داده ها را می توان با تهیه فرم های مناسب یادداشت و شمارش آسان نمود.
6- محاسبه حدود کنترل و تهیه دستورالعمل های لازم در مورد تفسیر نتایج و اقداماتی که باید توسط پرسنل مختلف تولید به عمل آید.
منظور و مقصود از تهیه نمودار کنترل کیفیت :
1- نمودارهای کنترل فنون اثبات شده برای بهبود کارآیی می باشد.
2- تجزیه و تحلیل یک فرآیند به مقصود:
الف- تهیه اطلاعات لازم برای ایجاد یا تغییر مشخصات و این امر که آیا یک فرآیند تولیدی قادر است محصولاتی با مشخصات تعیین شده تولید نماید یا خیر.
ب- تهیه اطلاعات لازم برای تعیین یا تغییر در روشهای تولیدی که با بازرسی نمودارها و حذف شرایط عدم کنترل قابل حصول خواهد بود.
ج- تهیه اطلاعات لازم برای تعیین یا تجدید نظر در روشهای اندازه گیری و معیارهای پذیرش محصولات
3- فراهم آوردن پایه ای برای سهولت در تصمیم گیری درباره این که چه موقع باید به جستجوی علل مشکلات احتمالی و رفع آنها پرداخت. این امر همیشه یکی از اهداف مهم تهیه نمودار کنترل می باشد.
4- فراهم آوردن پایه ای جهت تصمیمات جاری برای پذیرش یا رد محصولات تولیدی یا خریداری شده
5- آشنا ساختن کارکنان به نحوه استفاده از نمودار کنترل. هر چند این امر تنها در مراحل اولیه به کار انداختن سیستم کنترل کیفیت انجام می گیرد ولی در عین حال ممکن است راهنمایی برای صرفه جویی در هزینه های مختلف کنترل کیفیت پیدا شود.
6- نمودارهای کنترل به طور موثر از تولید اقلام معیوب جلوگیری می کنند.
7- نمودارهای کنترل از تنظیم های غیر ضروری فرآیند جلوگیری می کنند: یک نمودار کنترل تغییرات جزئی اجتناب ناپذیر را از تغییرات غیر طبیعی قابل شناسایی تفکیک می نماید.
8- از نمودارهای کنترل اطلاعات موثری برای تنظیم صحیح فرآیند بدست می آید: : اغلب طرح نقاط بر روی نمودار کنترل حاوی اطلاعات با ارزش برای یک اپراتور با تجربه یا مهندس مطلع می باشد.
9- از نمودارهای کنترل اطلاعاتی درباره کارائی فرآیند بدست می آید: نمودارهای کنترل درباره مقدار پارامترهای مهم فرآیند و ثبات آنها طی زمان اطلاعات مفیدی می دهد.
فصل پنجم:
تجزیه و تحلیل
تجزیه و تحلیل نمودارهای کنترل در بررسی سیستم های علت :
بر مبنای نمودارهای کنترل اعمال بسیار متفاوتی برای متغیرها وجود دارد. بعضی از این اعمال، خصوصا تولرانس ها و روشهای پذیرش نمونه گیری مربوط می شوند مستلزم در کنترل بودن فرآیند می باشند برای چنین اعمالی رفتار سیستم های علت ثابت باید درک گردد.
اعمال مفید دیگر مستلزم وجود نشانه هایی مبنی بر عدم در کنترل بودن فرآیند می باشد. در این مواقع گاهی اوقات نمودار کنترل به حال خود رها کردن فرآیند را پیشنهاد می کند و در مواردی دیگر مشخص می کند که علت قابل تشخیص وجود دارد و می توان آن را کشف و برطرف نمود.
مزیت اصلی نمودار کنترل، تعیین زمان ردیابی علت تغییرات با توجه به نمودار آماری می باشد. نمودار کنترل همواره برای نشان دادن زمان علیت یابی مفید است و در بعضی اوقات دریافتن محل علت نیز موثر است لذا اغلب بین تصمیم گیری برای یافتن علت و کشف واقعی و تصحیح علت تغییرات کار نسبتا سختی وجود دارد. این نکته را دوج Dodge بدین صورت بیان می کند که 90% کنترل کیفیت آماری کار مهندسی بوده و فقط 10% آن آماری است.
انواع مشخصات نمودارکنترلی
مشخصه های کمی : برخی از مشخصه های کیفی را می توان در قالب یک اندازه عددی پیوسته بیان کرد به عنوان مثال، قطر داخلی یاتاقان را می تون با میکرومتر اندازه گیری و برحسب میلی متر گزارش کرد. ولتاژ حاصل از سیم پیچ اولیه یا ثانویه یک کوئل، سختی فلایویل بعد از ریخته گری، و درجه حرارت کوره پخت، همگی مثال هایی از مشخصه های کیفی قابل اندازه گیری هستند. مشخصه هایی نظیر ابعاد، وزن، حجم و … را " مشخصه های کیفی کمی " می نامیم وبرای کنترل آنها از نمودارهای کنترل کمی استفاده می کنیم.
مشخصه های وصفی: برخی دیگر از مشخصه های کیفی را نمی تون در قالب یک اندازه عددی اندازه گیری وگزارش کرد. در این گونه موارد، معمولا قطعات بازرسی شده نسبت به مشخصه مورد نظر به دو گروه منطبق و نا منطبق یا سالم ومعیوب دسته بندی می شوند. به عنوان مثال، تعداد قطعات ترک دار حاصل از فرایند فورج کاری در یک نوبت تولید، تعداد اتصالی های حاصل از فرایند لحیم کاری یک برد الکترونیکی در تعداد مشخصی نمونه، تعداد شاتون های تابدار موتور خودرو در یک روز تولید و … همگی مشخصه های وصفی هستند. نمودارهای کنترلی که برای این نوع مشخصه به کار گرفته می شوند، " نمودارهای کنترلی وصفی " نام دارند.
نمودارهای کنترل برای مشخصه های متغیر اصولا نمودارهای کنترل برای شناسایی عوامل اکتسابی به کار می روند ، تغییرات اکتسابی روی میانگین، انحراف معیار و یا هر دو تاثیر گذار هستند. در عمل نیز زمانی که مشخصه کیفی مورد مطالعه به صورت کمی باشد، هم میانگین و هم انحراف معیار آن را کنترل می کنیم.
میانگین فرایند معمولا به وسیله نمودار کنترل میانگین یا کنترل می شود. تغییر پذیری یا انحراف معیار فرایند را نیز می توان به وسیله نمودار کنترل برای انحراف معیار یا نمودار کنترل برای دامنه، که به ترتیب نمودار S و نمودار R نامیده می شوند، کنترل کرد. در عمل، نمودار کنترلی R به علت سادگی محاسبات، بیشتر مورد استفاده قرار می گیرد، مگر در مواردی که پی بردن به تغییرات خیلی کوچک مورد نظر باشد.
اصول آماری نمودارهای کنترل
اگر Xn, … , X2,X1 نمونه ای n تایی از مشخصه کمّی مورد نظر باشد، در آن صورت، میانگین این نمونه ها به صورت زیر خواهد بود:
طبقه قضیه حد مرکزی، با انتخاب اندازه نمونه مناسب، توزیع نرمال می شود.
بنابراین با در دست داشتن میانگین و انحراف معیار جامعه ها ها، می توان حدود کنترل نمودار را تعیین کرد. معمولا به دست آوردن مقادیر واقعی امکان پذیر نیست و در عمل، مقادیر این گزینه ها، با استفاده از نمونه گیری تخمین زده می شود. برای تخمین این گزینه ها، ابتدا m نمونه n تایی تهیه می شود. مقدار m یا تعداد دفعات نمونه گیری معمولا بین 25 تا 30 بار و اندازه نمونه (n) اغلب کوچک و حدود 5 مشاهده است. اگر میانگین نمونه های n تایی باشند، در آن صورت، بهترین تخمین برای میانگین جامعه ها، میانگین کل است که به صورت زیر تعریف می شود:
که مقدار نمایانگر اندازه متناظر با خط مرکزی نمودار است.
اگر R1,R2,…,Rm دامنه m نمونه باشد، دامنه متوسط را می توان از رابطه زیر به دست آورد.
اصول آماری نمودار کنترل R
از R به عنوان تخمینی برای انحراف معیار استفاده می شود. با رسم مقادیر R روی نمودار کنترلی می توان تغییر پذیری فرایند را کنترل کرد. این نمودار کنترل را نمودار R می نامند. حدود این نمودار همانند نمودار به راحتی قابل محاسبه اند.
خط مرکزی این نمودار برابر است و برای محاسبه حدود کنترل آن، به تخمین صحیحی از نیاز داریم. با فرض اینکه مشخصه مورد نظر تقریبا دارای توزیع نرمال باشد، رابطه شناخته شده زیر بین و وجود دارد:
در نتیجه حدود کنترل نمودار R برابر است با :
اگر مقادیر D4,D3 را به صورت زیر تعریف کنیم:
آنگاه حدود کنترل نمودار R را می توان به صورت زیر نوشت:
که مقادیر D3 و D4 برای اندازه نمونه های مختلف در جدول ضمیمه 2 ارائه شده است. مثلا برای n=5 مقدار D4 برابر 2.115 و مقدار D3 برابر صفر است.
پس از اینکه حدود کنترلی نمودارهای و R با استفاده از نمونه های اولیه محاسبه شد، لازم است که میانگین و دامنه نمونه ها به ترتیب روی نمودار های کنترل و R ترسیم و برای بررسی رفتار نقاط روی نمودارها، این نقاط به هم وصل شوند. اگر نقاط روی نمودار، حالت خارج از کنترل نشان دهند یا الگوی غیر تصادفی در آنها مشاهده شود، باید علت را بررسی کرد. در صورتی که این موارد در اثر علل اکتسابی به وجود آمده باشند، این نقاط حذف و حدود کنترل نمودارها دوباره محاسبه می شود. این کار تا زمانی ادامه می یابد که تمام نقاط تحت کنترل قرار گیرند و از هیچ گونه اگلوی غیر تصادفی پیروی نکنند. البته اگر تعداد نقاط حذف شده بیشتر از 4 یا 5 نقطه باشد، باید نمونه گیری دیگری انجام گیرد.
نکته
برای تهیه نمودارهای کنترل R و لازم است که ابتدا نمودارها R تهیه گردد. اگر نمودار R تحت کنترل بود و هیچ مشکلی نداشت، در آن صورت، نمودار تهیه می شود؛ زیرا حدود کنترل نمودار وابسته به انحراف معیار فرایند است و اگر انحراف معیار فرایند تحت کنترل نباشد، محاسبه این حدود بی معناست. نرم افزارها این دو نمودار را با هم تهیه می کنند، ولی حتی در این شرایط نیز به دلیلی که ذکر شد، بررسی و تحلیل نمودار R بر نمودار مقدم است.
لزوم به کارگیری همزمان نمودارهای کنترل میانگین و دامنه
نمودارهای کنترل برای شناسایی علل اکتسابی فرایند به کار می روند و چون علل اکتسابی بر مقدار میانگین و انحراف معیار اثر می گذارد، لازم است که این دو نمودار به صورت همزمان ودر کنار هم مورد استفاده قرار گیرد. شکل( شماره 3 ) فرایندی را نشان می دهد که میانگین آن در حال افزایش است. این تغییر را نمودار به وضوح نشان می دهد، در حالی که نمودار R هیچ تغییری را نمایان نمی کند. شکل ( شماره 4 ) نیز فرایندی را نشان می دهد که میانگین آن ثابت و پراکندگی اش در حال افزایش است. تغییرات پراکندگی موجود در این فرایند را نیز فقط نمودار R نشان می دهد. با توجه به اینکه در هر دو وضعیت، فرایند خارج از کنترل است، را نیز فقط نمودار R نشان می دهد. با توجه به اینکه در هر دو وضعیت، فرایند خارج از کنترل است، ولی فقط یکی از نمودارها این حالت را نمایش می دهد، لازم است که از این دو نمودار در کنار هم استفاده می شود.
شکل 3: میانگین فرایند در حال افزایش است
شکل 4: پراکندگی فرایند در حال افزایش است
اصول آماری نمودار با استفاده از تخمین S
مراحل مورد نیاز این نمودار، مانند نمودارهای است. تنها اختلافی که وجود دارد، این است که قبلا برای محاسبه تغییر پذیری از تخمین R استفاده می شد، ولی حالا S جانشین این تخمین از انحراف معیار آن جامعه و برابر است با:
حال اگر m نمونه n تایی موجود باشد وانحراف معیار نمونه I را با Si نشان دهیم، در آن صورت، میانگین انحراف معیار m نمونه برابر خواهد بود با:
بنابراین حدود کنترل نمودار عبارت است از :
C4 مقداری است ثابت که فقط به اندازه نمونه n بستگی دارد و مقادیر آن به ازای n های متفاوت از جدول ضمیمه 2 قابل استخراج است. مثلا برای n=10 مقدار C4=0.9728 است. مقدار ثابت ضریب است و بنابراین:
اصول آماری نمودار کنترل S
خط مرکزی نمودار S برابر است که در قسمت قبل محاسبه شد. برای محاسبه حدود کنترل این نمودار لازم است که تخمین صحیحی از انحراف معیار S داشته باشیم. ثابت میشود انحراف معیار S برابر با است .
حدود کنترل نمودار S به صورت زیر محاسبه می شود:
مقادیر با توجه به اندازه نمونه های متفاوت از جدول ضمیمه 2 قابل استخراج است. مثلا برای n=10 مقدار است.
نمودارهای کنترل برای اندازه گیری های انفرادی (I-MR)
در صنعت، اغلب شرایطی پیش می آید که برای کنترل مشخصه کیفی مورد نظر از یک نمونه استفاده می شود. به عنوان مثال، در هر یک از شرایط زیر از اندازه نمونه n=1 استفاده می شود.
1. اندازه گیری مشخصه مورد نظر به صورت خودکار انجام می گیرد. در برخی از فرایندهی تولیدی، سیستم اندازه گیری به همراه تولید قطعه فعال است و به ازای هر قطعه تولیدی، گزینه های تعیین شده را اندازه گیری و ثبت می کند.
2. تغییرات مشخصه کیفی مورد نظر در مدت زمان خیلی کم، محسوس نیست و اندازه گیری های متوالی، مقادیر تقریباً یکسانی را نتیجه می دهد. مثلا پنج بار اندازه گیری متوالی درجه حرارت کوره یا PH یک محلول، مقدار یکسانی را نتیجه خواهد داد.
3. نرخ تولید کم است و شاید نتوان برای تجزیه و تحلیل های مورد نظر n>1 نمونه تهیه کرد. به عنوان مثال، عملیات ماشینکاری کامل قطر جای شفت پوسته گیر بکس برای هر قطعه حدود نیم ساعت طول می کشد و برای داشتن یک نمونه 5 تایی بیش از دو ساعت و نیم زمان می برد. در حالی که لازم است در فواصل زمانی کوتاه تری فرایند تحلیل شود.
4. فرایند نمونه گیری یا آزمایش بر روی نمونه، بسیار زمان گیر یا بسیار هزینه زا است.
5. آزمایش بر روی نمونه، مخرب است.
در این شرایط می توان از نمودارهای کنترل که برای نمونه های انفرادی طراحی شده اند و به نمودارهای MR) 1 – I 2( یا (X-MR) معروفند استفاده کرد. نمودار I برای کنترل میانگین و نمودار MR برای کنترل تغییر پذیری فرایند استفاده می شود.
اصول آماری نمودار کنترل میانگین با دامنه متحرک (I-MR)
خط مرکزی این نمودار، از میانگین نمونه های انفرادی به دست می آید، ولی برای تعیین حدود کنترل باید تخمین صحیحی از تغییر پذیری فرایند نیز در دست باشد. دراین فرایندها، تغییر پذیری از طریق دامنه متحرک دو مشاهده متوالی تخمین زده می شود. تخمین دامنه متحرک به صورت زیر انجام می گیرد:
و اگر توزیع مشخصه کیفی مورد نظر، نرمال باشد، در آن صورت، رابطه زیر بین ( میانگین مقادیر MRi ) وجود دارد:
در نتیجه حدود کنترل نمودار I به صورت زیر است:
و همانند نمودار R ، حدود کنترل نمودار MR نیز به صورت زیر محاسبه می شود:
برای رسم نمودار (I-MR) باید مقادیر D3 و D4 را به ازای n=2 از جدول ضمیمه 2 به دست آورد.
تحت کنترل در آوردن نمودار کنترلی (I-MR)
همان طور که توضیح داده شد، برای اجرای قوانین و سترن الکتریکی لازم است داده هایی که روی نمودار ترسیم می شوند، توزیع نرمال داشته باشند. در نمودارهای قبلی به این دلیل که اندازه نمونه ها حداقل 5 بود، اگر داده های اصلی، توزیع تقریبا نرمال نیز داشتند، داده های نمودار باتوجه به قضیه حد مرکزی کاملا نرمال می شدند و قوانین مذکور براحتی قابل استفاده بودند، ولی در اینجا به دلیل اینکه اندازه نمونه برابر با یک است، برای استفاده از این قوانین، توزیع داده ها حتما باید نرمال باشد. دراین وضعیت 10 شرط خارج از کنترل برای نمودار I و چهار شرط خارج از کنترل برای MR که در قسمت های قبلی ارائه شد قابل اجرا است.
مثال 3
دراین فرایند لاک زنی، قطعات، داخل وان لاک غوطه ور می شوند. غلظت محلول لاک به دلیل شرایط محیط، در طول فرایند تغییر می کند و اگر تغییرات آن بیش از حد مجاز باشد، کیفیت لایه لاک روی قطعات دچار مشکل می شود. لذا هر ساعت یک بار، ویسکوزیته محلول اندازه گیری شده و برای کنترل و انجام اقدام اصلاحی بموقع از نمودار کنترلی (I-MR) استفاده می شود. جدول شماره 3 مقادیر اندازه گیری شده ویسکوزیته را در 25 بار نمونه گیری نشان می دهد.
ابتدا حدود کنترل نمودارMR محاسبه و تحت کنترل بودن انحراف معیار ویسکوزیته بررسی می شود.
جدول 3: ویسکوزیته محلول در 25 بار نمونه گیری
برای n=2 مقادیر D3=0 و D4=3/267 است. در نتیجه:
مقادیر MRi روی نمودار ثبت می گردد.
شکل 7: نمودار کنترل دامنه متحرک برای ویسکوزیته محلول لاک
با توجه به تحت کنترل بودن نمودار دامنه متحرک، حدود نمودار میانگین متحرک نیز محاسبه می شود:
شکل 8: نمودار میانگین متحرک برای ویسکوزیته محلول لاک
نقاط داخل نمودار نشان می دهد که میانگین نیز تحت کنترل است واز حدود به دست آمده می توان برای کنترل فرایند استفاده کرد.
نمودار های کنترل وصفی
از نمودارهای کنترل وصفی برای کنترل مشخصه هایی استفاده می شود که در قالب اندازه عددی قابل بیان نیستند و به صورت منطبق و نامنطبق یا سالم و معیوب تعریف می شوند. انواع نمودارهای وصفی که برای کنترل این نوع مشخصه ها به کار می رود عبارتند از:
نمودار کنترل نسبت اقلام معیوب- نمودار P: این نمودار در شرایطی به کار می رود که کنترل درصد اقلام نامنطبق یا معیوب تولید شده در فرایندی مورد نظر باشد.
نمودار کنترل تعداد اقلام معیوب – نمودرا nP : شرایط کاربرد این نمودار مانند نمودار P است؛ با این تفاوت که به جای نسبت اقلام معیوب، تعداد اقلام نامنطبق کنترل می شود.
نمودار کنترل تعداد عیوب – نمودار C : زمانی که تعداد عیوب حاصل از یک فرایند بر روی تعداد مشخصی از محصول باشد، از این نمودار استفاده می شود.
نمودار کنترل تعداد عیوب در واحد محصول – نمودار U : این نمودار در شرایط نمودار C به کار می رود؛ با این تفاوت که تعداد عیوب در واحد محصول کنترل می شود.
در بحث اصول آماری این نمودار ها خواهید دید که واریانس آنها، تابعی از میانگین است و برای تحت کنترل در آوردن فرایند، کنترل میانگین آن به تنهایی کافی است؛ یعنی در حقیقت، کنترل میانگین به معنای کنترل انحراف معیار نیز می باشد. در نتیجه، در فرایندهای وصفی فقط از یک نمودار استفاده می شود.
نمودار کنترل نسبت اقلام معیوب – نمودار P
یک محصول می تواند چندین مشخصه کیفی مهم داشته باشد که اگر یک یا چند تا از آن مشخصه ها با استاندارد مطابق نباشد، محصول به عنوان محصول معیوب شناخته می شود. اگر تعداد قطعات معیوب حاصل از فرایند به تعداد کل تولید تقسیم شود، نسبت اقلام معیوب به دست می آید.
اصول آماری نمودارهای کنترلی P
در قسمت نمودارهای کمی، پایه و اصول آماری " نمودارهای کنترلی شوهارت " کاملا بحث شد. در اینجا با مفروض دانستن آن اصول، چگونگی محاسبه حدود کنترل هر کدام از نمودارهای وصفی توضیح داده می شود.
فرض m نمونه معمولات ( 25 تا 30 نمونه ) n تایی ( حداقل 50 ) موجود است. نسبت اقلام معیوب یا P هر کدام از m نمونه به صورت زیر محاسبه می شود:
Pi متغیری است که از توزیع احتمال بینم پیروی می کند. میانگین و انحراف معیار این توزیع از روابط زیر حاصل می شود.
در نتیجه ، حدود کنترل این نمودار به صورت ذیل محاسبه می شود:
خط مرکزی این نمودار یا در واقع میانگین نسبت اقلام معیوب تولید شده در اندازه نمونه انتخاب شده است. به عنوان مثال، اگر مقدار و اندازه نمونه 50 تایی باشد، به این معناست که در این فرایند به طور متوسط از هر 50 قطعه تولیدی 10 قطعه معیوب است. در این نمودار، اگر مقدار محاسبه شده برای LCL، عددی منفی باشد، آن را برابر صفر قرار می دهیم، چون مقدار منفی برای نسبت اقلام بی معناست.
مثال 4
در ایستگاه مونتاژ استپ دنده عقب اتومبیل معیوب بودن قطعه بادامک معمولا باعث ایجاد گلوگاه در مونتاژ می شود. منشا ایجاد عیب در این قطعه، فرایند پرچ کاری است. عیوبی که می توانند در این قسمت به وجود آیند، عبارتند از: عدم همراستایی، طول کوتاه، شکستگی پرچ و ترک داشتن پرچ. برای رفع مشکل گلوگاه، تحلیل گر تصمیم می گیرد از یک نمودار کنترلی P به منظور کنترل نسبت قطعات معیوب در این دستگاه استفاده کند.
برای تهیه نمودار، بعد از اینکه فرایند پرچ به حالت پایدار رسید، بازرسی روی قطعات پرچ شده به صورت 100 درصد صورت میگیرد و تعداد قطعات معیوب در هر نمونه 200 تایی ثبت می شود. در جدول 4 تعداد قطعات معیوب برای 25 بار نمونه گیری 200 تایی ثبت شده است.
جدول 4 : داده های جمع آوری شده برای کنترل تعداد خرابی های بادامک استپ دنده عقب
با توجه به نمونه های جمع آوری شده مقدار برابر است با:
با توجه به حدود به دست آمده، مقادیر در نمودار شکل 8 ثبت می شوند. این نمودار نشان می دهد که زیر گروه های شماره 13 و 15 خارج از کنترل است. پس از بررسی مشخص می شود که در هنگام تولید قطعات زیر گروه شماره 13 فیکسچر دچار مشکل بوده و سپس تعمیر روی آن انجام گرفته است. در زیر گروه شماره 15 اشتباهاً از فنرهای خراب برای مونتاژ این قطعه استفاده شده است. برای رفع مشکل فیکسچر و جلوگیری از به وجود آمدن مجدد آن، طرح فیکسچر کاملا مورد بازنگری قرار گرفت و برای جلوگیری از ورود فنرهای خراب، قرار شد که بازرسی محموله ورودی به صورت سختگیرانه انجام گیرد.
شکل 9: نمودار P برای کنترل نسبت اقلام معیوب تولید شده در فرایند پرچ کاری
برای محاسبه مجدد حدود نمودار کنترلP، زیر گروه های 13 و 15 حذف و با 23 نمونه باقیمانده، حدود جدید محاسبه شد. با توجه به شکل، نمودار جدید بر اساس چهار شرط خارج از کنترلی، تحت کنترل است و می توان از حدود به دست آمده برای کنترل تولیدات استفاده کرد.
شکل 10 : نمودار P با حدود بازنگری شده
نمودار کنترلی برای تعداد اقلام معیوب – نمودار nP
نمودار nP نموداری برای کنترل تعداد اقلام معیوب است؛ با این تفاوت که دراین نمودار، به جای نسبت خرابی، تعداد خرابی ها شمارش می شود و مستقیما برای محاسبات و ثبت روی نمودار به کار می رود و نیازی به محاسبه نسبت نیست. به همین دلیل، برای اپراتورهای تولیدی کارکردن با نمودارnP بسیار ساده تر از نمودار P است. میانگین و انحراف معیار در این نمودار با استفاده از روابط زیر محاسبه می شود:
و در نتیجه، حدود کنترلی به صورت زیر محاسبه می شود:
در این نمودار نیز خط مرکزی یا به معنای میانگین تعداد اقلام معیوب در اندازه نمونه انتخاب شده است.
مثال 5:
برای توضیح چگونگی تهیه نمودار nP از اطلاعات مثال 4 ، البته پس از حذف زیر گروه 13 و 15، استفاده می شود.
پس از محاسبه حدود کنترل، نقاط در داخل نمودار مطابق شکل 10 رسم می شوند .
نمونه گیری در نمودار کنترل P و nP
برای به کارگیری نمودارهای کنترل شوهارت، ضروری است که داده های ثبت شده روی نمودار از توزیع نرمال پیروی کنند تا حدود کنترل دو طرف میانگین، متقارن باشند و 73/99 درصد داده ها در بین این دو حد قرار گیرند. در نمودار P و nP ، مقادیر Pi از توزیع بینم برخوردار هستند. طبق قضیه حد مرکزی، هر توزیع با اندازه نمونه مناسب، قابل تبدیل به توزیع نرمال است. برای تبدیل این توزیع به توزیع نرمال، لازم است که شرط ( 4 یا 3 > ( برقرار و مانند سایر نمودارها، تعداد دفعات نمونه گیری بین 25 تا 30 باشد.
شکل 11: نمودار nP برای کنترل تعداد قطعات معیوب در ایستگاه پرچ بادامک
در عمل ، اگر مقدار خیلی کوچک، مثلا 001/0 باشد، اندازه نمونه لازم برای به کارگیری این نمودار خیلی بزرگ خواهد بود.
نمودار کنترل تعداد نقص ها (C و U)
عملکرد برخی از فرایندهای تولیدی را می توان با کنترل نقص های حاصل از آن فرایند بررسی کرد. بدیهی است افزایش یا کاهش عیوب محصول خروجی، نشان دهنده تغییرات در فرایند است. نمودارهایی که برای این منظور به کار می رود، " نمودار کنترل نقص یا عیب " نام دارد. در این نمودارها، هدف کنترل تعداد عیوب موجود در قطعه است. این عیوب ممکن است منجر به معیوب شدن قطعه شوند و یا اینکه به رغم وجود چند عیب، محصول هنوز سالم و مورد پذیرش باشد. این نمودارها هم برای کنترل تعداد نقص ها در یک تعداد خاصی محصول و هم برای کنترل تعداد نقص ها در واحد محصول بکار گرفته شود. نموداری که برای روش اول به کار می رود، " نمودار C" نام دارد و شرط استفاده از آن، اندازه نمونه ثابت است. نمودار دوم، نمودار کنترل عیوب در واحد محصول است که " نمودار U" نام دارد. این نمودار، هم برای اندازه نمونه ثابت و هم برای اندازه نمونه متغیر کاربرد دارد. کنترل تعداد نقص ها در 100 مدار چاپی، تعداد نقص های موجود در یک نمونه 50 متری از محصول و … همگی مواردی هستند که می توان برای کنترل آنها از این نمودارها استفاده کرد.
اصول آماری نمودار کنترلی C
فرض کنید برای کنترل تعداد نقص های موجود در تعداد مشخصی از محصول، باید یک نمودار کنترل C تهیه شود. برای این منظور کافی است m ( 25 تا 30 بار اندازه گیری ) نمونه n تایی جمع آوری و تعداد کل نقص ها از هر نوع که باشد، روی هر نمونه n تایی شمارش شود.
تعداد نقص ها در هر نمونه با ci نمایش داده می شود. این مقادیر دارای توزیع پواسون هستند. میانگین و انحراف معیار این توزیع از روابط زیر حاصل می شود:
با انتخاب اندازه نمونه مناسب n برای ci ها، توزیع پواسون به توزیع نرمال تبدیل می شود. در نتیجه، حدود کنترلی نمودار C به صورت زیر محاسبه می شود:
خط مرکزی این نمودار یا به معنای میانگین تعداد عیب در اندازه نمونه n است. به عنوان مثال، برای n=5 مقدار بیانگر این است که در هر 5 قطعه تولیدی مثلا 5 متر شیلنگ موتور، 5 عدد قطعه ریخته گری شده، به طور متوسط 12 عیب وجود دارد. در این نمودار نیز مانند سایر نمودارهای وصفی، اگر مقدار LCL عددی منفی باشد، مقدار آن برابر صفر فرض می شود.
مثال 6
در فرایند لحیم کاری بردهای الکترونیک، برای کنترل نقص های برد از نمودار C استفاده می شود. به این منظور 20 نمونه 5 تایی از برد تهیه و تعداد نقص های موجود روی هر یک جداگانه شمارش می شود. مقادیر Ci در جدول شماره 6 ثبت شده است. برای محاسبه حدود کنترل، مقدار به صورت زیر محاسبه می شود:
جدول 6: داده های جمع آوری شده برای کنترل تعدا عیوب برد الکترونیک
تعداد نقص ها Ci
تعداد نمونه
شماره نمونه
تعداد نقص ها Ci
تعداد نمونه
شماره نمونه
17
5
14
17
5
1
17
5
15
17
5
2
12
5
16
13
5
3
22
5
17
16
5
4
25
5
18
15
5
5
8
5
19
28
5
6
19
5
20
11
5
7
8
5
21
17
5
8
20
5
22
17
5
9
22
5
23
19
5
10
7
5
24
20
5
11
17
5
25
19
5
12
15
5
13
شکل 14 : نمودار کنترل C برای تعداد نقص های 25 نمونه 5 تایی از برد الکترونیک
با توجه به شکل نمودار نتیجه می شود که نقاط داخل نمودار کنترل، تحت کنترل هستند و حدود به دست آمده را می توان برای کنترل تولید به کار برد.
نمودار کنترل تعداد نقص ها در واحد محصول – نمودار U
کاربرد و کلیه اصول آمری نمودار U مانند نمودار C است؛ با این تفاوت که در اینجا، پس از نمونه گیری به روش نمودار C، تعداد نقص ها در واحد محصول محاسبه می شود. این نمودار عمدتاً در شرایطی که اندازه نمونه ها مساوی نباشد ونتوان از نمودار C استفاده کرد، به کار گرفته می شود. متوسط تعداد نقص ها در هر واحد برابر خواهد بود با :
و میانگین کل ui ها در m نمونه ( 25 تا 30 بار نمونه گیری ) به صورت زیر به دست می آید:
در نتیجه ، حدود کنترلی برابر خواهد بود با :
خط مرکزی این نمودار یا به معنای میانگین تعداد عیوب در یک قطعه تولیدی است. مثلا مقدار به این معناست که در این فرایند، به طور متوسط، روی هر قطعه تولیدی 2 عیب وجود دارد.
مثال 7
برای داده های مثال 6 مقادیر ui محاسبه و در جدول ثبت شده است.
محاسبات در جدول 7 آمده است. با توجه به حدود به دست آمده، مقادیر ui در نمودار ثبت می شود. نمودار در شکل 14 رسم شده است.
جدول 7 محاسبات مربوط به تهیه نمودر u
تعداد خرابی در واحد Ui
تعداد خرابی
تعداد نمونه
شماره نمونه
4/3
17
5
1
4/3
17
5
2
6/2
13
5
3
2/3
16
5
4
3
15
5
5
6/5
28
5
6
2/2
11
5
7
4/3
17
5
8
4/3
17
5
9
8/3
19
5
10
4
20
5
11
8/3
19
5
12
3
15
5
13
4/3
17
5
14
4/3
17
5
15
4/2
12
5
16
4/4
22
5
17
5
25
5
18
6/1
8
5
19
8/3
19
5
20
6/1
8
5
21
4
20
5
22
4/4
22
5
23
4/1
7
5
24
4/3
17
5
25
شکل 15: نمودار u برای کنترل تعداد نقص ها در هر برد الکترونیک
اندازه نمونه در نمودارهای کنترل C و U
همان طور که بیان شد، مقادیر Ci در نمودار C که در محاسبات نمودار u نیز به کار گرفته می شوند، از توزیع پواسون برخوردارند. برای تبدیل توزیع این داده ها به توزیع نرمال، در نمودار C اندازه نمونه (n) باید به حدی باشد که شود و در نمودار U اندازه نمونه باید چنان باشد که بزرگتر از 15 شود. اگر مقادیر پس از محاسبه، کوچکتر از حد مورد انتظار باشد باید اندازه نمونه هر زیر گروه را افزایش داد و مجدداً نمونه گیری کرد.
تحت کنترل در آوردن نمودارهای کنترل وصفی
اگر در به کارگیری این نمودارها از اندازه نمونه مناسب استفاده شود و فرض نرمال بودن داده های روی نمودار تایید شود، در آن صورت براحتی می توان از همان چهار قانون خارج از کنترلی که به منظور تحت کنترل در آوردن نمودارهای تغییر پذیری (R یا S) ارائه شد، برای شناسایی حالت های خارج از کنترل این نمودارها نیز استفاده کرد.
کاربرد نمودارهای کنترلی وصفی، به عنوان روش کنترل آماری فرایند و بازرسی
ثبت اطلاعات روی نمودارهای کنترلی وصفی، پس از مشاهده قطعه خراب یا معیوب صورت می گیرد. در اینجا این سوال پیش می آید که چگونه نمودارهای وصفی می توانند به عنوان روش کنترل آماری فرایند مطرح باشند و اصولا تفاوت عملکرد این نمودارها با روش های بازرسی چیست؟
باید توجه کرد که هدف از کنترل تمام مشخصه های وصفی و کمی، جلوگیری از تغییرات اکتسابی فرایند است و برای کنترل آن لازم است که رفتار فرایند در نزدیک ترین مشخصه مربوط به آن نمایش داده شود. به عنوان مثال، در فرایند لحیم کاری یک برد الکترونیک، اگر دستگاه حوض قلع دچار مشکل شود، مواردی از قبیل مردگی، اتصالی، سوختگی برد و … بسرعت افزایش می یابد بنابراین، برای کنترل صحت این دستگاه کافی است که رفتار عیوب حاصل از آن، در یک نمودار کنترل U یا C ترسیم شود تا با مشاهده اولین رفتار غیر تصادفی در آن، اقدام اصلاحی بموقع روی دستگاه انجام گیرد.
گاه از نمودارهای کنترل وصفی، برای تصمیم گیری در مورد تغییر روش بازرسی استفاده می شود؛ به این صورت که برای جداسازی قطعات سالم تولید شده، نمونه گیری تصادفی ( از محموله ) انجام می گیرد و داده های مربوط به عیوب یا اقلام معیوب، روی نمودار کنترل ثبت می گردد. اگر داده های ثبت شده، حالت خارج از کنترل را روی نمودار نشان دهد، روش نمونه گیری تصادفی به حالت سختگیرانه تغییر می یابد. بدیهی است در این حالت، هدف از تهیه نمودار کنترل، کنترل فرایند تولید نیست، بلکه هدف، تغییر سطح بازرسی فعلی یا تصمیم گیری در مورد محموله تولید شده است. مثال زیر این کاربرد از نمودارهای کنترل وصفی را بوضوح نشان می دهد.
مثال 8
در یک شرکت تولیدی برای تبدیل سطح بازرسی معمولی، از یک نمودار کنترل P استفاده می شود. در روش بازرسی فعلی، با توجه به اندازه نمونه تولید شده، نمونه گیری تصادفی صورت می گیرد و تعداد قطعات معیوب در آن شمارش می شود. با توجه به اینکه تعداد تولید و اندازه نمونه متفاوت است، نسبت قطعات معیوب در یک نمودار P با حدود متغیر رسم می گردد. اگر تعداد عیوب محموله ای بیش از UCL باشد، در آن صورت، محموله مورد نظر به صورت 100 درصد بازرسی می شود.
جدول 8 : تعداد اقلام معیوب در هر بار نمونه گیری
تعداد خرابی
تعداد نمونه بازرسی شده
شماره نمونه
تعداد خرابی بازرسی شده
تعداد نمونه
شماره نمونه
7
50
11
20
98
1
7
53
12
18
104
2
9
56
13
14
97
3
5
49
14
16
99
4
8
56
15
13
97
5
9
53
16
29
102
6
9
52
17
21
104
7
10
51
18
14
101
8
9
52
19
6
55
9
10
47
20
6
48
10
نمودار P در شکل 15 نشان می دهد که در زیر گروه 6، تعداد خرابی، خارج از مقدار معمول است. نتیجه، محموله تولید شده در این قسمت، 100 در صد بازرسی می شود.
شکل 16: نمودار کنترلی P با حدود متغیر برای تغییر سطح روش بازرسی
گاه از نمودارهای کنترل وصفی برای تهیه گزارش و اعلام تعداد ضایعات یا دوباره کاری های ماهیانه استفاده می شود. به عنوان مثال، ضایعات حاصل از تولید یک دستگاه تزریق، جمع آوری و در آخر نوبت کاری یا روز، نقطه آن روی نمودار کنترل به ثبت می رسد. آنگاه پس از تکمیل نمودار به صورت ماهانه یا هفتگی، بازده این دستگاه گزارش می شود. بدیهی است که در اینجا نیز نمودارهای کنترل به منظور کنترل فرایند به کار نمی روند.
نمودار استخوان ماهی تاب برداشتن شاسی
Method Machine Man
Material Environment Measurement
نمودار استخوان ماهی سوختن موتور
Method Machine Man
Material Environment Measurement
نمودار پارتو
تعیین بخشهایی که باعث قسمت عمده ای از زیانهای ناشی از بدی کیفیت می گردند و هم چنین تصمیم گیری های لازم مدیریت برای کاهش هزینه های فوق از طریق نمودار پارتو ممکن می گردد.
اطلاعات جمع آوری شده در جدول زیر بر روی یک نمودار ستونی نشان داده شده است در این نمودار هر ستون نشان دهنده یک نوع عیب است. محور عمودی نشان دهنده تعداد عیوب بر حسب درصد و محور افقی نشان دهنده اقلام عیب دار بوده که بترتیب از اصلی ترین نقص از سمت چپ شروع و به سمت راست تا جزئی ترین نقص ادامه می یابد.
تجزیه و تحلیل نمودار پارتو:
یک نمودار پارتو اولین قدم برای بهبود کیفیت در شرایط مورد نظر است. برای بهبود کیفیت موارد زیر دارای اهمیت است:
الف- همکاری کلیه افراد در نظر گرفته شود.
ب- مواردی که در آن باید اصلاح و بهبود ایجاد گردد، لازم است بطور فوق العاده موثری جلب توجه نماید.
ج- یک هدف واقعی انتخاب گردد.
نمودار پارتو برای برطرف کردن مشکلات تولیدی کارخانه بسیار موثر است، زیرا سریعا می توان دریافت که مهم ترین عیب چیست و این به واسطه آن است که ستونهای بلندتر نشان دهنده عیب های مهم تر و ستونهای کوچک تر نشان دهنده نقص های کوجکتر می باشد.
کاهش یک ستون بلند به نصف از کاهش یک ستون کوتاه به صفر آسانتر و مهم تر است.
چنانچه بتوان بلندترین ستون (مونتاژ موتور) را که نشان دهنده بیشترین مقدار عیوب است کوتاه نمود موقعیت قابل ملاحظه ای در کاهش زیانهای ناشی از بدی کیفیت حاصل می گردد.اگر برای کاهش یک ستون بلند به نصف که نشان دهنده نقص های اصلی بوده و یک ستون کوتاه به نصف که نشان دهنده نقص های کوچک است تلاش یکسانی لازم باشد در اینحالت حتما باید ستون بلند به عنوان هدف انتخاب گردد.
از آنجا که با توجه به محدودیت های ظرفیت نیروی کار و زمان می بایست نتایج حاصله رضایت بخش باشد لذا جهت ایجاد بهبودی در شرایط مورد نظر باید توجه خود را به مهم ترین عیوب که بر روی نمودار پارتو بوسیله بلندترین ستون و یا ستونها نشان داده می شود معطوف نمود.
نمودار پارتو یک ابزار ضروری برای شناخت صحیح هدف است و نشان می دهد که تلاش برای بهبود بر روی چه مشکلاتی باید متمرکز شود.
بنابراین می توان گفت که استفاده از نمودار پارتو اولین قدم برای ایجاد بهبودی است.
فصل ششم:
نتایج و پیشنهادات
نتایج :
1- اگر مشتری از محصول ناراضی باشد آن محصول را بی بهره از کیفیت می نامند و این اهمیت ویژه کیفیت را می رساند.
2- کیفیت باید جز اهداف اصلی کارخانه تعریف شود و نگاه به کیفیت باید یک نگاه پایدار و دائمی باشد.
3- برقراری محصولی با کیفیت در یک سازمان یا کارخانه نتیجه تلاش کلیه اجزای آن می باشد نه یک جز.
4- دوام یک سازمان بر پایه مشتریان است لذا سازمان باید به تعیین فرآیندهای تاثیرگذار در دستیابی محصول مورد قبول مشتریان و تحت کنترل نگه داشتن این فرآیندها ترغیب نماید.
پیشنهادات :
1- واردات مواد اولیه مستقیما از کشور چین صورت گیرد.
2- افزایش کارگاههای ساخت و مونتاژ با توجه به داشتن زمین بلا استفاده.
3- خرید دستگاههایی با تنوع تولید بالا
4- افزایش مهارت کارگران و کارکنان که باعث افزایش تولید و افزایش کیفیت می باشد.
تبلیغات محصول بصورت گسترده و دائمی
منابع و ماخذ:
1- داگلاس سی. مونتگومری ، مترجم: رسول نورالسناء، 1376 کنترل کیفیت آماری، دانشگاه علم و صنعت ایران
2- کوروایشیکاوا، مترجم: احمد جواهریان ، 1376، کنترل کیفیت فراگیر، نشر مرکز(کتاب ماد).
3- کنترل کیفیت آماری – دکتر تدین
4- سایت مهندسی صنایع
1 -Moving range
2 – Individual
—————
————————————————————
—————
————————————————————
75