Prozessoptimierung mit Quality Engineering

5 Prozesse statistisch regeln (S. 70-71)

WORUM GEHT ES?

Die Statistische Prozessregelung, SPR (engl. Statistical Process Control, SPC) ist eine auf mathematisch-statistischen Grundlagen beruhende Qualitätstechnik, die bereits in den 20er Jahren des vorigen Jahrhunderts in England entwickelt worden ist. Nach dem Zweiten Weltkrieg wurde die SPR intensiv in Japan und auch in Europa eingesetzt, vor allem um in der Massenfertigung laufende Fertigungsprozesse zu regeln.

Auf die Prozesse in einem Produktionsbetrieb wirken verschiedene Einflüsse, die dazu führen, dass die Istwerte einer Streuung unterliegen. Dabei werden systematische und zufällige Einflüsse unterschieden. Systematische Einflüsse treten unregelmäßig auf und beruhen auf Ursachen, die gefunden und abgestellt, also beeinflusst werden können. Das Auftreten von zufälligen Einflüssen ist auf die natürliche Streuung von Prozessen zurückzuführen und in der Regel nicht beeinflussbar, aber weitgehend stabil und vorhersagbar.

Das Verhalten von Prozessen wird anhand der statistischen Größen Mittelwert bzw. Median einerseits und Standardabweichung oder Spannweite andererseits charakterisiert und kann als Verteilungsfunktion dargestellt werden. Eine häufig anzutreffende Form ist die Normalverteilung (auch Gaußverteilung). Wird ein Prozess über längere Zeit beobachtet und treten keine systematischen, sondern lediglich zufällige Einflüsse auf, so wird dieser als bezeichnet. Dieses ist die Voraussetzung für die Anwendung von SPR.

WAS BRINGT ES?

Bei der Statistischen Prozessregelung werden schon vom Bediener der Bearbeitungsmaschine die kritischen Maße erfasst. Bei Abweichungen vom gewünschten Verhalten des Prozesses greift er selbstverständlich ein. Vermieden wird dadurch die Weitergabe von fehlerhaften Teilen. Es erübrigt sich zudem im Regelfall die Stück-für-Stück-Prüfung am Ende des Fertigungsprozesses.

WIE GEHE ICH VOR?

Qualitätsregelkarten

Um das Verhalten des laufenden Prozesses zu überwachen, werden Qualitätsregelkarten eingesetzt. Dazu werden aus den Stichproben Mittelwert und Spannweite ermittelt und in die Regelkarten eingetragen, um daraus Rückschlüsse auf den Fertigungsprozess zu ziehen. In der Praxis haben sich verschiedene Regelkarten bewährt, wobei man Karten für variable Merkmale (z.B. Durchmesser einer Welle in Millimeter) und solche für attributive Merkmale (z.B. Kratzer vorhanden oder nicht) unterscheidet.

Urwertkarte

Die Grundform der Qualitätsregelkarte für variable Merkmale, die Urwertkarte, stellt nacheinander gewonnene Messergebnisse von Stichproben über der Zeit dar. Diese Messwerte i streuen dabei um den Mittelwert , der im Idealfall dem Sollwert entspricht.

Zur Konstruktion der Urwertkarte werden zunächst parallel zur Abszisse der Sollwert des Qualitätsmerkmals sowie die oberen und unteren Warn- und Eingriffsgrenzen festgelegt.