3k. Die Qualitätsregelkarte PDF

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Cloodt ______________________________________________________________________________ Qualitätsmanagement 3k Q-Regelkarte

3k. Die Qualitätsregelkarte Die Qualitätsregelkarte ist ein graphisches Instrument zur Überwachung eines Prozesses auf Stichprobenbasis.

Worum geht es?

Etwas genauer: Die Prozessregelkarte ist das wichtigste Element zur Regelung der Produktionsprozesse durch die Mitarbeiter. Die Karte selbst ist ein Formblatt, auf dem in der Regel die Mittelwerte entnommener Stichproben dargestellt werden. Bei attributiven Merkmalen (Fehlern) werden diese gezählt und eingetragen. Aus der Lage der eingetragenen Werte zu den Eingriffsgrenzen kann abgeleitet werden, ob der Prozess in der bisherigen Art weiterläuft, oder ob Veränderungen stattgefunden haben. Aufgrund vorgegebener Eingriffskriterien kann der Anlagenbediener Massnahmen ergreifen.

OEG 7,1

7,0

6,9 UEG

Sie ist ein Frühwarnsystem

Was bringt die Regelkarte?

Es kann bereits bei den ersten Anzeichen eines Fehlers in den Prozess eingegriffen werden und nicht erst dann, wenn die Toleranzgrenzen überschritten werden. Besonders geeignet ist der Einsatz der Karten bei der Produktion großer Stückzahlen.

Datum: Name:

PROZESSREGELKARTE Name des Teils:

Merkmal:

Nennmaß mit Toleranz

An g aben in der Einheit dieser Karte OGW UGW Stellenzahl 40 20 0 33 ,39 Ergebnisse: 33 ,12 32 85 ----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- Mittelwert der Mittelwerte

Steckbolzen

32 ,59 32 32 32 ,06 31 79 31 ,53 31 ,26 31 00 30 ,73 30 47 30 ,20 29 ,93 29 ,67 29 ,40 29 14 28 ,87 28 61 28 ,34 28 ,08 27 ,81 27 ,55 27 28 27 ,01

X

22 ,00 20 ,00 18 ,00 16 ,00 14 00 12 ,00 10 ,00 8, 00 6, 00 4 00 2, 00 0

R

X X X X X

1 2 3 4 5

X

Regelkar.dtp

5,3 +/- 0,1

30,20 X

X X X

X

X

OGW UGW OEG UEG

X

X

= = = =

Obere Toleranzgrenze Untere Toleranzgrenze Obere Eingriffsgrenze Untere Eingriffsgrenze

Mittelwert der Spannen

4,60 OEG

32,85

X

UEG

27,55

X

OEG ( R )

10,50 ----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- s:

2,02 cp:

1,65 o

o

cpk:

o

o

o

o 28 30

27 29

28 30

33 30

30 31

30 30

30 32

30 32

32 29

31

29

27

31

28

32

28

27

30

33

28 31

27 30

33 32

30 31

33 26

30 31

33 29

34 30

35 29

33 30

30

29

3

8

30

3

5

o

o

28 30

R Zeit

Durchmesser

30

6

8

30

3

9

31

7

9

30

2

12

31

5

9

31

7

12

Konstanten: n 2 3 4 5

31

6

14

1,62

o

o

4

15

Seite 3k - 1

A2 1,880 1,023 0,729 0,577

Cloodt ______________________________________________________________________________ Qualitätsmanagement 3k Q-Regelkarte Wie geht man vor?

Aus den Prozessinformationen werden Eingriffsgrenzen berechnet, deren Überschreiten auf eine Unregelmäßigkeit hinweist. Beim Überschreiten der Eingriffsgrenzen ist der Prozess noch innerhalb seiner Toleranzen. Durch Eingreifen und Nachregeln wird erreicht, dass Ausschuss nicht erst auftritt.

Das Prinzip Die Regelkarte Mittelwerte von 5er-Stichproben

Alle Werte eingetragen Toleranz

OGW

x

x

x

x

OGW x

x

x

x

x

x

x

OEG OEG

OWG x x x x

x

x x x x

x

x

x

x

x UWG UEG

Veränderungen im Fertigungsprozess werden empfindlicher angezeigt

OGW = OEG = OWG =

Oberer Grenzwert (Toleranzgrenze) Obere Eingriffsgrenze Obere Warngrenze

UWG = UEG = UGW =

Untere Warngrenze Untere Eingriffsgrenze Unterer Grenzwert (Toleranzgrenze)

Das Aufspüren von Prozessabweichungen gelingt dadurch, dass die zufälligen Abweichungen (Streuung) von den systematischen Abweichungen getrennt werden. Die Streuung wird durch die Mittelwertbildung zurückgedrängt, während die Lage der Werte erhalten bleibt. Durch die Spreizung der Karte auf die Eingiffsgrenzen wird dieser Effekt verstärkt.

Einsatzbereiche der Qualitätsregelkarte

fähig Kein Ausschuss cp >= 1,33 nicht fähig (Ausschuss kommt vor) cp < 1,33

Regelkar.dtp

beherrscht

nicht beherrscht

bester Zustand Einsatz der Regelkarte zur Kontrolle Grössere Intervalle

Einsatz der Regelkarte um den Prozess besser zu verstehen

Verbesserung durch Einsatz der Regelkarte oder Sortierprüfung

Seite 3k - 2

Cloodt ______________________________________________________________________________ Qualitätsmanagement 3k Q-Regelkarte

Wann ist ein Prozess beherrscht? Ein Prozess ist beherrscht, wenn sich die Werte in bekannter Weise ändern. Ein beherrschter Prozess ist verstanden worden, er überrascht nicht. Das bedeutet aber noch nicht, dass alle Werte innerhalb der Grenzen liegen.

Wann ist ein Prozess fähig? Ein Prozess ist fähig, wenn er keinen Ausschuss liefert. Zumindest muß seine Ausschussrate der Prozessfähigkeitsforderung cp = 1,33 folgen. Damit ist die Fehlerrate auf max 0,0064%, oder 64 ppm begrenzt.

Welche Arten von Qualitätsregelkarten gibt es?

7 Fehler 5 Fehler 3 Fehler ....

5,004 5,001 5,007 ....

Länge, Zeit, Temperatur, Kosten

attributive Merkmale

variable Merkmale

Zählkarte

Messwertkarte

z.B.Fehlerkarte

z.B. X-R-Karte

einspurige

x - Karte x - Karte x~ - Karte R - Karte s - Karte

zweispurige

x - R Karte kleine Stichproben 3 -5 ~x - R Karte grosse Stichproben >10 x - s Karte kleine Stichproben 3 -5

Begriffe:

Annahmeregelkarte Bei dieser Karte wird der Eingriffsbereich an der Toleranzgrenze orientiert. Oft ist der Bereich OEG-UEG = 80% der Toleranz.

Prozessregelkarte OEG und UEG werden auf unterschiedliche Art aus den Ergebnissen einer Vorserie ermittelt. Ein Beispiel wird auf den folgenden Seiten dargestellt.

Regelkar.dtp

Seite 3k - 3

Cloodt ______________________________________________________________________________ Qualitätsmanagement 3k Q-Regelkarte

Prinzip des Aufbaus und Berechnung der Eingriffsgrenzen

OEG = x + A2 * 2

+0,3

OEG x

+0,2

UEG = x - A2 * 2

+0,1

x

OEGR = 0,211 * 2

0 -0,1

UEG x

-0,2 -0,3

8:00

9:00

10:00 OEG R

0,6

R

In einer laufenden Serie sind die Eingriffsgrenzen OEG und UEG bereits eingezeichnet.

Bei einer neuen Karte werden die Grenzen wie folgt nach obigen Formeln berechnet:

0,4

OEG x = 0,02 + 0,577*0,33 OEG x = 0,21

0,2 0 x1

0,2

-0,1

0,1

x2

0,1

-0,2

-0,1

x3

0

-0,1

0,1

x4

0,2

-0,3

0,3

x5

-0,1

0,1

0,1

Mittelwert

Spanne R

Regelkar.dtp

0,08 -0,12 0,3

0,4

UEG x = 0,02 - 0,577*0,33 UEG x = -0,17 OEG R = 2,11 * 0,33 = 0,7 A2 ist ein Faktor, der den Schätzwert der Streuung berücksichtigt. Er hängt von der Anzahl der Teile pro Stichprobe ab.

0,1

X

= 0,02

0,4

R

= 0,36

Seite 3k - 4

Stichprobenzahl 2 3 4 5

Faktor A2 1,880 1,023 0,729 0,577

Cloodt ______________________________________________________________________________ Qualitätsmanagement 3k Q-Regelkarte

Die Eingriffskriterien der Qualitätsregelkarte Eine der Eingriffsgrenzen ist überschritten Der Prozess liegt noch innerhalb der Toleranz. Ein Nachregeln und Eingreifen kann verhindern, dass Ausschuss nicht erst auftritt.

OEG

UEG

7 Werte

Es liegt ein Trend vor Ein "Trend" liegt vor, wenn 7 aufeinanderfolgende Mittelwerte der Qualitätsregelkarte eine ununterbrochene Tendenz nach oben oder unten aufweisen.

OEG

UEG

Es liegt ein Run vor Ein "Run" liegt vor, wenn 7 aufeinanderfolgende Mittelwerte der Qualitätsregelkarte ununterbrochen auf einer Seite des Bereiches der Eingriffsgrenzen liegen.

OEG 7 Werte

UEG

OEG

1/3

UEG OEG

1/3

Ein Middle-Third liegt vor Die Meldung "Middle-Third" wird augegeben, wenn weniger als 40% oder mehr als 90% der letzten 25 Mittelwerte im mittleren Drittel der Eingriffsgrenzen liegen. Die Unterschreitung von 40% spiegelt eine zu breite Verteilung wieder. Bei der Überschreitung von 90% könnte eine Funktionsstörung bei der Messung oder eine falsche Eingabe der Eingriffsgrenzen vorliegen.

UEG

Der aus den letzten 25 Mittelwerten ermittelte cp und cpk-Wert muß größer als 1,33 sein.

Regelkar.dtp

cp-Werte nicht erreicht Die Prozessfähigkeitskennzahlen werden im Teil 4 Formeln und Tabellen beschrieben. Sie kennzeichnen Lage und Streuung der Werte.

Seite 3k - 5

Cloodt ______________________________________________________________________________ Qualitätsmanagement 3k Q-Regelkarte

Aufgabe: Auf Seite 8 ist eine leere Qualitätsregelkarte abgebildet. Sie enthält bereits die Kopfdaten und 4 Stichprobenergebnisse. Ergänzen Sie die Karte in folgender Reihenfolge: 1. Errechnen Sie Mittelwert und Spanne jeder Stichprobe 2. Mittelwert der Mittelwerte und Spanne (Ausrechnen und eintragen) 3. Alle drei Eingriffsgrenzen ausrechnen. 4. Die Standardabweichung aus allen Einzelwerten berechnen 5. Die Prozessfähigkeit nach Streuung (cp) ermitteln 6. Die Prozessfähigkeit nach Lage (cpk) ermitteln. 7. Skalieren Sie die Karte für X und R (Die vorgezeichneten Grenzlinien müssen nicht eingehalten werden 8. Tragen Sie alle Mittelwerte und Spannen ein und verbinden Sie die Punkte durch Linien 9. Zeichnen Sie alle drei Eingriffsgrenzen ein.

Nebenstehende Regelkarte ist als EXCEL-Tabelle auf der QM-CD und kann an betriebliche Erfordernisse angepasst werden. Mit Winkey können die Messdaten vom Kleinmeßgerät direkt in die Excel-Zellen übertragen werden.

Das Regelkreismodell von SPC

Qualitätsinformationen zur Beherrschung des Prozesses

Maßnahmen am Prozess

Prozessinformationen

Prozess Mensch

Regelkar.dtp

Maschine

Material

Methode

Seite 3k - 6

Produktinformationen

Produkt

Umwelt

Datum: Name: CLD

PROZESSREGELKARTE Name des Teils:

Merkmal:

Dichtring 33,52 33,28 33,03 32,79 32,54 32,30 32,05 31,81 31,56 31,32 31,07 30,83 30,58 30,34 30,09 29,85 29,61 29,36 29,12 28,87 28,63 28,38 28,14 27,89 27,65

X

22,00 20,00 18,00 16,00 14,00 12,00 10,00 8, 00 6, 00 4, 00 2, 00 0

R

X X X X X

Nennmaß mit Toleranz

Außendichtlippe

Angaben in der Einheit dieser Karte OGW UGW 40,000 20,000

100,30 +/-0,10

X

X X X X

X X

X

X

X X

X

X

X

X X

X

OEG = UEG =

30,584

X =Mittelw ert der Mittelw erte R =Mittelw ert der Spannen R

4,240

X

X

Berechnungsformeln:

Mittelwert der Spannen

OEG

OEG = X + A2 ⋅ R

33,030

X

X

X

OEG = X − A2 ⋅ R

UEG

OEG R = D4 ⋅ R

28,138

X

UEG R = 0

OEG ( R )

X

cp =

9,676

OGW - UGW 6⋅s

cpk =

----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- s:

∆ Krit 3⋅s

1,931 ∆Krit = Abstand vom Mittelw ert

cp:

zur nahesten Toleranzgr enze

1,73

∆ Krit = (OGW - X) oder ( X - UGW)

cpk:

o

o

o

o o

o

o

o

o

o o

o o

o o

o

o

o

o

o

o

o

28 30 31 28 31

28 30 29 27 30

27 29 27 33 32

28 30 31 30 31

33 30 28 33 26

30 31 32 30 31

30 30 28 33 29

30 32 27 34 30

30 32 30 35 29

32 31 32 30 32

27 29 31 33 32

28 30 31 30 31

X

30

29

30

30

30

31

30

31

31

31

30

30

30

31

30

30

31

30

31

31

32

31

R

3

3

6

3

7

2

5

7

6

2

6

3

7

2

3

7

2

5

7

6

0

4

15:34

15:34

15:34

15:34

15:34

15:34

15:34

15:34

15:34

15:34

15:34

15:34

33 30 28 33 26

15:34

30 31 32 30 31

15:34

28 30 31 30 31

15:34

33 32 28 33 26

15:34

30 31 32 30 31

15:34

30 30 28 33 29

15:34

30 32 27 34 30

15:34

30 32 30 35 29

15:34

32 32 32 32 32

15:34

32 29 31 33 32

15:34

30 32 30 35 29 31

32

6 15:34

32 33 32 32 32

15:34

1

Konstanten: n

32 30 31 33 32

2 3 4 5

32

1

Stellenzahl in der Ur liste

1,63

o

o

o

1 2 3 4 5

Zeit

Eingriffsgrenzen setzen?

Ergebnisse: ----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- Mittelwert der Mittelwerte X

15.10.01

3

0,001

A2

D2

D4

0 0 0 0

3,268 2,574 2,282 2,114

15:34

M5: Regelkarte

Datum: Name:

PROZESSREGELKARTE Merkmal:

Klemmring

0,01

1,880 1,023 0,729 0,577

Cloodt RegelkarteDichtring.XLS-AktiveKarteLeer

Name des Teils:

0,1

Nennmaß mit Toleranz

Außenpassung

12 H7 (0 bis +18)

Angaben in der Einheit dieser Karte OGW UGW 18 0

Eingriffsgrenzen setzen? OEG = UEG =

Ergebnisse:

Berechnungsformeln:

Mittelwert der Mittelwerte

X = Mittelwert der Mittelwerte R = Mittelwert der SpannenR

Mittelwert der Spannen

OEG = X + A2 ⋅ R UEG= X − A2 ⋅ R = D4 ⋅ R OEG R UEG 0 R = OGW - UGW cp = 6⋅s ∆ Krit cpk = 3⋅s

OEG

X UEG

OEG ( R )

∆ Krit = Abstand vom Mittelwert zur nahestenToleranzgrenze ∆ Krit = (OGW - X) oder ( X - UGW)

s:

c p:

R c pk: Stellenzahl in der Ur liste 1

0,1

0,01

0,001

0

X X X X X

1 2 3 4 5

5 4 6 6 5

3 7 6 4 3

4 2 7 2 4

8 4 5 5 6

X

R

Zeit

Cloodt KlemmringAufgabe.XLS-AktiveKarteLeer

Konstanten: n 2 3 4 5

A2 1,880 1,023 0,729 0,577

D2

D4

0 0 0 0

3,268 2,574 2,282 2,114...