3k. Die Qualitätsregelkarte

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Hanna Hertz
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1 3k Q-egelkarte 3k. Die Qualitätsregelkarte Worum geht es? Die Qualitätsregelkarte ist ein graphisches Instrument zur Überwachung eines Prozesses auf Stichprobenbasis. 7,1 7, 6,9 Etwas genauer: Die Prozessregelkarte ist das wichtigste Element zur egelung der Produktionsprozesse durch die Mitarbeiter. Die Karte selbst ist ein Formblatt, auf dem in der egel 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. Was bringt die egelkarte? Sie ist ein Frühwarnsystem 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. POZESSEGELKATE Datum: Name: Name des Teils: Merkmal: Nennmaß mit Toleranz Angaben in der Einheit dieser Karte OGW UGW Stellenzahl Steckbolzen Durchmesser 5,3 +/-, ,39 33,12 Ergebnisse: 32, Mittelwert der Mittelwerte 32,59 32,32 3,2 32,6 31,79 Mittelwert der Spannen 31,53 X OGW = Obere Toleranzgrenze 4,6 31,26 X UGW = Untere Toleranzgrenze 31, = Obere Eingriffsgrenze = Untere Eingriffsgrenze 3,73 X X 3,47 32,85 3,2 X 29,93 X X X 29,67 X X 29,4 27,55 29,14 28,87 X 28,61 ( ) 28,34 1,5 28,8 27,81 27, s: 27,28 27,1 2,2 22, 2, cp: 18, 16, 1,65 14, 12, 1, cpk: 8, o o 6, o o o 4, o o o 1,62 o 2, o X Konstanten: X n X X X X Zeit A 2 1,88 1,23,729,577 egelkar.dtp Seite 3k - 1

Die Karte selbst ist ein Formblatt, auf dem in der egel die Mittelwerte entnommener Stichproben dargestellt werden. Bei attributiven Merkmalen (Fehlern) werden diese gezählt und eingetragen.

2 3k Q-egelkarte Wie geht man vor? Das Prinzip 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. Alle Werte eingetragen Mittelwerte von 5er-Stichproben Die egelkarte Toleranz OGW OGW x x OWG x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x UWG OGW = = OWG = UWG = = UGW = Veränderungen im Fertigungsprozess werden empfindlicher angezeigt Oberer Grenzwert (Toleranzgrenze) Obere Eingriffsgrenze Obere Warngrenze 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 beherrscht nicht beherrscht fähig Kein Ausschuss cp >= 1,33 nicht fähig (Ausschuss kommt vor) cp < 1,33 bester Zustand Einsatz der egelkarte zur Kontrolle Grössere Intervalle Verbesserung durch Einsatz der egelkarte oder Sortierprüfung Einsatz der egelkarte um den Prozess besser zu verstehen egelkar.dtp Seite 3k - 2

Alle Werte eingetragen Mittelwerte von 5er-Stichproben Die egelkarte Toleranz OGW OGW x x OWG x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x UWG OGW = = OWG = UWG = = UGW = Veränderungen im

3 3k Q-egelkarte 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,64%, oder 64 ppm begrenzt. Welche Arten von Qualitätsregelkarten gibt es? 7 Fehler 5 Fehler 3 Fehler... attributive Merkmale 5,4 5,1 5,7... variable Merkmale Länge, Zeit, Temperatur, Kosten Zählkarte z.b.fehlerkarte Messwertkarte z.b. X--Karte einspurige ~ x x - - Karte Karte x - Karte - Karte s - Karte zweispurige x - Karte ~ x - Karte x - s Karte kleine Stichproben 3-5 grosse Stichproben >1 kleine Stichproben 3-5 Begriffe: Annahmeregelkarte Bei dieser Karte wird der Eingriffsbereich an der Toleranzgrenze orientiert. Oft ist der Bereich - = 8% der Toleranz. Prozessregelkarte und werden auf unterschiedliche Art aus den Ergebnissen einer Vorserie ermittelt. Ein Beispiel wird auf den folgenden Seiten dargestellt. egelkar.dtp Seite 3k - 3

Zumindest muß seine Ausschussrate der Prozessfähigkeitsforderung cp = 1,33 folgen. Damit ist die Fehlerrate auf max,64%, oder 64 ppm begrenzt. Welche Arten von Qualitätsregelkarten gibt es?

4 3k Q-egelkarte Prinzip des Aufbaus und Berechnung der Eingriffsgrenzen +,3 x = + A 2 *2 +,2 +,1 x x = - A 2 *2 x -,1 =,211 * 2 -,2 -,3 x In einer laufenden Serie sind die Eingriffsgrenzen und bereits eingezeichnet.,6,4 8: 9: 1: Bei einer neuen Karte werden die Grenzen wie folgt nach obigen Formeln berechnet:,2 x1 x2 x3,2,1 -,1 -,2 -,1,1 -,1,1 x =,2 +,577*,33 x =,21 x =,2 -,577*,33 x = -,17 = 2,11 *,33 =,7 x4 x5 Mittelwert,2 -,1,8 -,3,1 -,12,3,1,1 X =,2 A2 ist ein Faktor, der den Schätzwert der Streuung berücksichtigt. Er hängt von der Anzahl der Teile pro Stichprobe ab. Stichprobenzahl Faktor A 2 Spanne,3,4,4 =,36 2 1,88 3 1,23 4,729 5,577 egelkar.dtp Seite 3k - 4

,6,4 8: 9: 1: Bei einer neuen Karte werden die Grenzen wie folgt nach obigen Formeln berechnet:,2 x1 x2 x3,2,1 -,1 -,2 -,1,1 -,1,1 x =,2 +,577*,33 x =,21 x =,2

5 3k Q-egelkarte 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. 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. 7 Werte Es liegt ein un vor Ein "un" liegt vor, wenn 7 aufeinanderfolgende Mittelwerte der Qualitätsregelkarte ununterbrochen auf einer Seite des Bereiches der Eingriffsgrenzen liegen. 1/3 1/3 Ein Middle-Third liegt vor Die Meldung "Middle-Third" wird augegeben, wenn weniger als 4% oder mehr als 9% der letzten 25 Mittelwerte im mittleren Drittel der Eingriffsgrenzen liegen. Die Unterschreitung von 4% spiegelt eine zu breite Verteilung wieder. Bei der Überschreitung von 9% könnte eine Funktionsstörung bei der Messung oder eine falsche Eingabe der Eingriffsgrenzen vorliegen. Der aus den letzten 25 Mittelwerten ermittelte cp und cpk-wert muß größer als 1,33 sein. cp-werte nicht erreicht Die Prozessfähigkeitskennzahlen werden im Teil 4 Formeln und Tabellen beschrieben. Sie kennzeichnen Lage und Streuung der Werte. egelkar.dtp Seite 3k - 5

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.

6 3k Q-egelkarte Aufgabe: Auf Seite 8 ist eine leere Qualitätsregelkarte abgebildet. Sie enthält bereits die Kopfdaten und 4 Stichprobenergebnisse. Ergänzen Sie die Karte in folgender eihenfolge: 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 (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 egelkarte 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 egelkreismodell von SPC Maßnahmen am Prozess Qualitätsinformationen zur Beherrschung des Prozesses Prozess Prozessinformationen Produktinformationen Produkt Mensch Maschine Material Methode Umwelt egelkar.dtp Seite 3k - 6

Die Standardabweichung aus allen Einzelwerten berechnen 5. Die Prozessfähigkeit nach Streuung (cp) ermitteln 6. Die Prozessfähigkeit nach Lage (cpk) ermitteln. 7.

7 POZESSEGELKATE Datum: Name: CLD Name des Teils: Merkmal: Nennmaß mit Toleranz Angaben in der Einheit dieser Karte Eingriffsgrenzen setzen? OGW UGW = Dichtring Außendichtlippe 1,3 +/-,1 4, 2, = 33,52 33,28 Ergebnisse: Berechnungsformeln: 33, Mittelwert der Mittelwerte 32,79 32,54 3,584 X = Mittelw ert der 32,3 X 32,5 X Mittelwert der Spannen = Mittelw ert der 31,81 31,56 X 4,24 31,32 X X X X X 31,7 = X + A2 3,83 X X X X 3,58 X X 33,3 = X A2 3,34 X X 3,9 X X X X X X X 29,85 = D4 29,61 X X 28,138 29,36 = 29,12 ( ) OGW - UGW 28,87 X cp= 28,63 6 s 9,676 28,38 Krit 28, s: cpk = 3 s 27,89 27,65 1,931 22, Krit = 2, cp: 18, 16, 14, 1,73 Krit = (OGW - X) 12, 1, cpk: oder (X - UGW) 8, o o o o o 6, o o o o o o o Stellenzahl in der Urliste 4, o o o o o o o 1,63 1 2, o o o o o,1,1,1 o X Konstanten: X X n X X X Zeit 15:34 15:34 15:34 15:34 15:34 15:34 15:34 15:34 15:34 15:34 15:34 15:34 15:34 15:34 15:34 15:34 15:34 15:34 15:34 15:34 15:34 15:34 15:34 15:34 15: A 2 1,88 1,23,729,577 AbstandvomMittelw ert zur nahesten Toleranzgrenze D 2 Mittelw erte Spannen D 4 3,268 2,574 2,282 2,114 Cloodt egelkartedichtring.xls-aktivekarteleer M5: egelkarte

----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- Mittelwert der Mittelwerte 32,79 32,54 3,584 X = Mittelw ert der 32,3 X 32,5 X Mittelwert der Spannen = Mittelw ert der 31,81 31,56 X 4,24 31,32

8 POZESSEGELKATE Datum: Name: Name des Teils: Merkmal: Nennmaß mit Toleranz Angaben in der Einheit dieser Karte Eingriffsgrenzen setzen? OGW UGW = Klemmring Außenpassung 12 H7 ( bis +18) 18 = Ergebnisse: Berechnungsformeln: Mittelwert der Mittelwerte X Mittelwert der Spannen ( ) s: X = Mittelwertder Mittelwerte = Mittelwertder Spannen = X + A2 = X A2 = D4 = OGW - UGW cp = 6 s Krit cpk = 3 s Krit = AbstandvomMittelwert zur nahestentoleranzgrenze Krit = (OGW - X) oder (X - UGW) cp: cpk: Stellenzahl in der Urliste Zeit X Konstanten: X X n X X X 4 5 A 2 1,88 1,23,729,577 1,1 D 2,1,1 D 4 3,268 2,574 2,282 2,114 Cloodt KlemmringAufgabe.XLS-AktiveKarteLeer

Mittelwertder Spannen = X + A2 = X A2 = D4 = OGW - UGW cp = 6 s Krit cpk = 3 s Krit = AbstandvomMittelwert zur nahestentoleranzgrenze Krit = (OGW - X) oder (X - UGW) cp: cpk:

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