Statistische Verfahren zur Maschinen- und Prozessqualifikation

Transkript

1 Statistische Verfahren zur Maschinen- und Prozessqualifikation von Edgar Dietrich, Alfred Schulze überarbeitet Statistische Verfahren zur Maschinen- und Prozessqualifikation Dietrich / Schulze schnell und portofrei erhältlich bei beck-shop.de DIE FACHBUCHHANDLUNG Hanser München 2005 Verlag C.H. Beck im Internet: ISBN Inhaltsverzeichnis: Statistische Verfahren zur Maschinen- und Prozessqualifikation Dietrich / Schulze

2 Statistische Verfahren zur Maschinen- und Prozessqualifikation Edgar Dietrich, Alfred Schulze ISBN Weitere Informationen oder Bestellungen unter sowie im Buchhandel

3 vii Das vorliegende Buch beschreibt die für eine Maschinen- und Prozessqualifikation erforderlichen statistischen Methoden und Verfahren. Dabei werden die Verfahren übersichtsartig vorgestellt. Bei sämtlichen Betrachtungen stehen Forderungen der DIN EN ISO-Normen, sowie Richtlinien von Verbänden und Firmenstandards im Vordergrund. Im Gegensatz zu marktüblichen Statistiklehrbüchern, in denen die statistischen Verfahren oftmals ohne Praxisbezug theoretisch behandelt werden, wird hier versucht, dem Praktiker Regeln und Handhabungsweisen aufzuzeigen. Die enthaltenen Fallbeispiele stammen aus Fragestellungen, wie sie täglich in der Industrie vorkommen. Die Autoren konnten in vielen Referaten, Seminaren und Lehrgängen basierend auf konventionellen Unterlagen feststellen, dass das darin vermittelte Wissen für das grundlegende Verständnis der statistischen Verfahren ausreicht, aber oft keine Antwort auf praxisrelevante Fragen gibt. Ohne den Einsatz von Rechnersystemen sind die besprochenen Verfahren nur für Idealfälle, wie sie in der Praxis nur selten vorliegen, in realistischen Zeiträumen lösbar. Darüber hinaus steht oftmals die Handhabung der Verfahren im Vordergrund, ohne auf deren Sinn und Zweck und die damit verbundenen Einsatzmöglichkeiten einzugehen. Weiter verschlingt die Herleitung der Verfahren unnötig Zeit. Hinzu kommt, dass grafische Darstellungen aufgrund der Handhabbarkeit viel zu wenig genutzt werden. Ohne Rechnereinsatz gelingt es nicht, die für Entscheidungen wichtigen Informationen den ständig an unterschiedlichen Stellen anfallenden Prozessdaten zu entnehmen. Die Autoren gehen mit dem vorliegenden Buch in Verbindung mit einem Softwareprogramm andere Wege. Sie stellen die Verfahren vor, beschreiben deren Einsatzmöglichkeiten, zeigen Zusammenhänge auf und interpretieren die Ergebnisse. Sie behandeln praxisrelevante Fälle und Beurteilungskriterien. Insbesondere wird versucht, anhand von aussagefähigen grafischen Darstellungen den Sachverhalt für den Leser transparenter zu gestalten. Weiterhin werden Firmenstandards berücksichtigt. Die Nomenklatur basiert auf der Begriffsdefinition aus Normen bzw. der DGQ (Deutsche Gesellschaft für Qualität e.v.). Damit sind die statistischen Verfahren als Werkzeuge (Werkzeugkasten Toolset ) zur Informationsgewinnung zu betrachten. Der Leser soll verstehen: welche Werkzeuge es gibt, wo sie zum Einsatz kommen können, wie sie zu handhaben sind, wie die Ergebnisse übersichtlich dazustellen und zu interpretieren sind welche Gütekriterien zur Beurteilung der Ergebnisse herangezogen werden können. Die Leser finden damit ihre alltäglichen Aufgabenstellungen ausreichend widergespiegelt. Damit kann das Buch auch als Nachschlagewerk verwendet werden, um sich den einen oder anderen Sachverhalt wieder zu vergegenwärtigen. Grundlegende Kenntnisse in der Statistik vorausgesetzt, können die meisten Beispiele von Hand mit Hilfe von entsprechenden Tabellenwerken und mit Hilfe von Taschenrechnern nachvollzogen werden. Je nach Beispiel ist der Aufwand immens. Rechnerunterstützt können die Beispiele mit Hilfe des Programmpaketes qs-stat der Q-DAS GmbH, Birkenau, nach-

4 viii vollzogen werden. Dazu ist die Demoversion ausreichend. Diese können Sie direkt bei der Q-DAS GmbH, Balzenbacher Str. 57, Birkenau, Telefon: 06201/3941-0, Fax: 06201/ , gemäß der aktuell gültigen Preisliste erwerben. Die Autoren bedanken sich an dieser Stelle bei den vielen Entscheidungsträgern aus der Industrie und Institutionen für die geführten Diskussionen. Die darin gesammelten Erfahrungen stellen die Grundlage des vorliegenden Buches dar. Unser besonderer Dank gilt auch Frau Mesad, Q-DAS GmbH, für die textliche und grafische Aufbereitung des Buches. Birkenau, März 1995 zur 2. Auflage Wir haben uns über die positive Resonanz auf die erste Auflage sehr gefreut. Das Buch schließt auf dem Gebiet: Einsatz statistischer Verfahren im Qualitätsmanagement eine Marktlücke. Vor allen Dingen die Zielsetzung: Wenig Theorie, Bezug der Verfahren zur Praxis und die Vielzahl der praktischen Fallbeispiele wurden positiv aufgenommen. Auch uns sind beim Aufbereiten der Texte Schreibfehler und Zahlendreher unterlaufen, die wir mit dieser Ausgabe beseitigt haben. Das Kapitel 3.12 Weitere Qualitätsregelkarten wurde ergänzt. Birkenau, März 1996

5 ix zur 3. Auflage Bei der Überarbeitung der 2. Auflage haben wir die Forderungen aus der QS-9000 (von Chrysler, Ford und General Motors) sowohl für die Prozessbeurteilung als auch für die Analyse von Messsystemen berücksichtigt. Die Definition von Prozessmodellen orientiert sich an der VDA 4.1 Broschüre. Weiter wurde auf die Richtlinien des französischen Marktes (CNOMO und AFNOR) eingegangen. Der Abschnitt Prüfmittelfähigkeit ist um einige Verfahren erweitert, um der Bedeutung dieser Thematik gerecht zu werden. Der rege Erfahrungsaustausch mit Fachleuten aus der Industrie in den letzten Monaten hatte Auswirkungen auf die Gewichtung der Verfahren und die Vorgehensweise bei der statistischen Beurteilung. So fanden Abstimmungen zu diesem Thema zwischen mehreren Konzernen statt. Diese Ergebnisse sind bei der Bewertung der Verfahren berücksichtigt. Neu ist die Möglichkeit, Prozesse mit Hilfe der Mischverteilung zu bearbeiten. Damit ist es das Ziel des Buches, dem Leser aus der Praxis weit verbreitete Richtlinien transparent darzustellen. Von daher werden Begriffe aus diesen Richtlinien unverändert übernommen. Diese sind teilweise nicht normkonform! Trotzdem haben wir wegen der besseren Verständlichkeit an diesen Begriffen festgehalten. Neben der Demoversion von qs-stat 3.0 für Windows wurde ein CBT (Computer Based Training) Programm erstellt, das den Anwender bei der Durchführung der Fallbeispiele aus dem Buch unterstützt. Dies wurde um ein Statistik-Glossar mit den wichtigsten Begriffen ergänzt. Damit steht auf CD-ROM ein Programmpaket zur Verfügung, mit dem sämtliche Fallbeispiele rechnerunterstützt mit direkter Hilfestellung ausgeführt werden können. Diese CD-ROM ist als Ergänzung zum Buch erhältlich! Die jeweiligen Fallbeispiele können über die Kapitelnummer aus dem Buch ausgewählt werden. Zu jeder Aufgabe werden bis zu neun Hilfestellungen angeboten, mit denen sich der Anwender je nach Kenntnisstand systematisch zur Lösung vorarbeiten kann. Darüber hinaus besteht die Möglichkeit, Notizen zu der jeweiligen Aufgabe einzutragen. Bei Fragen können Sie sich auch direkt an die Q-DAS GmbH, Balzenbacher Str. 57, Birkenau, Tel.: 06201/3941-0, Fax: 06201/ , Hotline Tel.: 06201/ , wenden. Birkenau, Oktober 1997

6 x zur 4. Auflage Seit der ersten Auflage in 1995 sind mittlerweile sieben Jahre vergangen. Hat sich die Statistik so wesentlich geändert, um eine völlig überarbeitete vierte Auflage herauszugeben? Was die Statistik anbelangt, sicherlich nicht. Allerdings hat sich einiges im Umfeld verändert: Die Normung auf dem Gebiet SPC und Qualitätsfähigkeitskenngrößen ist weitergegangen. Firmenrichtlinien der Großkonzerne haben sich als Quasi-Standard herauskristallisiert. Die Darstellung von statistischen Kennwerten aufgrund der vorhandenen DVtechnischen Möglichkeiten wurden wesentlich verbessert. Das von Q-DAS zusammen mit der Automobilindustrie entwickelte ASCII Transferformat zum Übertragen von Qualitätsinformationen setzt sich immer mehr durch und entwickelt sich zum Industriestandard. Dadurch ist die Möglichkeit geschaffen, Daten zentral zusammenzuführen und kontinuierlich auszuwerten. Die automatisierte Auswertung von Messdaten und die anwendergerechte und aufgabenbezogene Darstellung der Ergebnisse, sei es ereignis- oder zeitorientiert, tritt immer mehr in den Mittelpunkt. Das Thema Six Sigma hat dem Einsatz und der Verwendung statistischer Verfahren eine neue Dimension gegeben. Viele der 1995 in der ersten Auflage geschriebenen Verfahren und Vorgehensweisen wie Qualitätsregelkarten mit erweiterten Grenzen, Stabilitätskriterien und die Bestimmung der Fähigkeitskennwerte basierend auf der Percentil-Methode wurden damals nur bedingt akzeptiert und steckten in den Kinderschuhen. Dies hat sich mittlerweile völlig verändert. Grundlage dazu war eine Untersuchung bei DaimlerChrysler [58]. Diese Untersuchung hat deutlich belegt, welche Prozesstypen in der Praxis vorkommen. Dies war gleichzeitig die Grundlage für die Norm DIN [27], in der verschiedene Prozessmodelle definiert sind. Diese Norm wird zur Zeit auf der ISO-Ebene im TC 69 mit dem Titel Process Performance and Capability Indices (DIS 21747) diskutiert. Es besteht berechtigte Hoffnung, dass diese in den nächsten 2 bis 3 Jahren als ISO- Norm herausgegeben wird. Weiter hat sich zumindest in der Automobilindustrie die in qs-stat enthaltene Vorgehensweise durchgesetzt, wie Datensätze automatisiert auszuwerten sind. Dies beginnt über das Einlesen über das Q-DAS ASCII Transferformat, das Finden von geeigneten Verteilungsmodellen, die Zuordnung der entsprechenden Qualitätsregelkarten und das Berechnen der Qualitätsfähigkeitskenngrößen. Diese Vorgehensweise hat sich Q-DAS mittlerweile patentieren lassen. Die oben aufgeführten Veränderungen und Anforderungen des Marktes haben wir bei der vierten Auflage berücksichtigt. Auf dem Gebiet der Beurteilung von Messgeräten, Messverfahren und Messsystemen ist die Normung weitergegangen. Daher haben wir uns entschieden, diese Thematik in einem separaten Buch zu publizieren. Ergänzt wurde dafür das Thema Regressionsanalyse. Bei Fragen können Sie sich auch direkt an die Q-DAS GmbH, Eisleber Str. 2, Weinheim, Tel.: 06201/3941-0, Fax: 06201/ , Hotline Tel.: 06201/ , E- Mail: q-das@q-das.de wenden. Weinheim, September 2002

7 xi zur 5. Auflage Während bei der vierten Auflage das Buch vollständig überarbeitet und insbesondere an die neuen Anforderungen aus den Normen angepasst wurde, sind bei der fünften Auflage kleinere Korrekturen und Ergänzungen vorgenommen worden. Insbesondere wurde als weitere Firmenrichtlinie Heft 9 Maschinen- und Prozessfähigkeit der Firma Bosch ergänzt. An dieser Stelle möchten sich die Autoren bei den Autoren der verschiedenen Firmenrichtlinien herzlich bedanken. Einerseits für die Erlaubnis, einige davon in dem vorliegenden Buch zu publizieren, andererseits für die vielen fachlichen Diskussionen zu den Themen. Diese hatten wesentlichen Einfluss auf die Umsetzung statistischer Verfahren in den Q-DAS Produkten und damit verbunden auch auf viele andere Firmenrichtlinien. Unser Dank gilt: Dick Engel, General Motors Corporation, Pontiac USA Hartmut Nowack, DaimlerChrysler AG, Stuttgart Untertürkheim Dr. Heinrich Kuhn, Robert Bosch GmbH, Stuttgart Dr. Elmar Rach, Robert Bosch GmbH, Stuttgart Franz-Georg Neupert, Volkswagen AG, Wolfsburg Rainer Koch, Getrag Ford Transmission GmbH, Köln Insbesondere die im Anhang enthaltenen Richtlinien wurden im Laufe der letzten Jahre mehrfach angewandt. So hat beispielsweise der General Motors PowerTrain Bereich weltweit für mehrere Motoren- und Getriebewerke Fertigungseinrichtungen und Maschinen erworben, die nach der im Buch beigefügten Richtlinie zur Maschinenabnahme abgenommen wurden. Nicht nur erhebliche Zeiteinsparungen bei der Maschinenabnahme waren von großem Nutzen, sondern auch die Korrektheit und die Transparenz der Ergebnisse haben zu einer erfolgreichen Anwendung der Vorgaben beigetragen. Dies ist für uns ein eindeutiges Indiz, dass die hier beschriebenen statistischen Verfahren und die aufgezeigten Vorgehensweisen sich in der Praxis bestätigt haben. Weinheim, März 2005