Minőségirányítási rendszerek 8. előadás
2013.05.03.
Minőségtartó szabályozás Ellenőrző kártyák minősítéses jellemzőkre Két esete: A termékre vonatkozó adat: - valamely jellemző alapján megfelelő – nem megfelelő: selejtkártyák
- az előforduló hibák száma: hibakártyák
NYME FMK Terméktervezési és Gyártástechnológiai Intézet Minőségtervezés 2006 Kovács Zsolt
Minőségtartó szabályozás Ellenőrző kártyák minősítéses jellemzőkre Selejtkártyák A sokaság jellemzője: p selejtarány Mintajellemző (n elemű minta): 1. a mintában talált selejtes elemek száma, D: np kártya 2. a mintabeli selejtarány, pi:
p kártya
Az np kártya csak n=const. esetben alkalmazható! A szabályozás során p = p0 _ p=p
(p0
előírás)
(minták átlagos selejtaránya)
NYME FMK Terméktervezési és Gyártástechnológiai Intézet Minőségtervezés 2006 Kovács Zsolt
Selejtkártyák A mintajellemző (np, p) binomiális eloszlású
n x n− x p( x ) = ⋅ p ⋅ (1 − p ) x p(D) p = 0,1 n = 20
0,3
p = 0,5
D a mintában talált selejtes darabok száma
0,2
0,1
0,0 0
2
4
6
8
10
12
14
16
D
NYME FMK Terméktervezési és Gyártástechnológiai Intézet Minőségtervezés 2006 Kovács Zsolt
np-kártya Kártyaparaméterek meghatározása D eloszlásjellemzőiből Várható érték:
Variancia:
E(D) = np
Var(D) = np(1-p)
CLnp = n ⋅ p UCLnp = n ⋅ p + 3 ⋅ n ⋅ p ⋅ ( 1 − p )
LCLnp = n ⋅ p − 3 ⋅ n ⋅ p ⋅ ( 1 − p ) NYME FMK Terméktervezési és Gyártástechnológiai Intézet Minőségtervezés 2006 Kovács Zsolt
Selejtkártyák Példa np-kártyára mintavétel ideje 8:00 8:30 9:00 9:30 10:00 10:30 11:00 11:30 összesen
n = 50 __ átlagos selejtszám _ __(np) = 4,8125 selejtarány: p = (np) /n = 0,0963 12 UCL=11.069
10
np 0 5 3 7 5 5 4 9 38
mintavétel ideje 12:00 12:30 13:00 13:30 14:00 14:30 15:00 15:30 összesen
np
8
UCLnp = 50 ⋅ 0,0963 + 3 50 ⋅ 4.8125( 1 − 0,0963 ) = 11,069
6
CEN=4.8125
4
2 LCL=0.0
0 1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
NYME FMK Terméktervezési és Gyártástechnológiai Intézet Minőségtervezés 2006 Kovács Zsolt
2 5 3 7 5 5 4 8 39
np-kártya A mintanagyság meghatározása P(D>0) valószínűség alapján: Példa:
selejtarány p0=0,05, P(D>0) = 0,99
n P ( D > 0 ) = 1 − P ( D = 0 ) = 1 − ⋅ 0,05 0 ⋅ 0,95 n = 1 − 0,95 n = 0,99 0
ebből:
ln 0,01 n= = 89,7811 ≈ 90 ln 0,95 NYME FMK Terméktervezési és Gyártástechnológiai Intézet Minőségtervezés 2006 Kovács Zsolt
p-kártya Kártyaparaméterek meghatározása pi eloszlásjellemzőiből pi=Di /ni Várható érték:
Variancia:
E(pi) = p;
Var(pi) = p(1-p)/n
CLp = p p ⋅ ( 1− p ) UCLp = p + uα / 2 ⋅ n
p ⋅ ( 1− p ) LCLp = p − uα / 2 ⋅ n NYME FMK Terméktervezési és Gyártástechnológiai Intézet Minőségtervezés 2006 Kovács Zsolt
Selejtkártyák Példa p-kártyára, n ≠ const. mintavétel ideje 8:00 8:30 9:00 9:30 10:00 10:30 11:00 11:30 összesen
Ellenőrző határok átlagos mintanagyság alapján 0,25 UCL=0.2218
0,20
np
n
0 5 3 7 5 5 4 9 38
40 48 55 62 51 50 45 40 391
mintavétel ideje 12:00 12:30 13:00 13:30 14:00 14:30 15:00 15:30 összesen
0,15
0,10
np
n
0 5 3 7 5 5 4 8 37
38 42 57 63 41 58 50 45 394
Átlagos mintanagyság: 49
CEN=0.09577
p ⋅ ( 1− p ) UCLp = p + uα / 2 ⋅ n
0,05
LCL=0.0
0 1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
NYME FMK Terméktervezési és Gyártástechnológiai Intézet Minőségtervezés 2006 Kovács Zsolt
Selejtkártyák Példa p-kártyára, n = / const. Mintanagyság szerint változó ellenőrző határok
0,25
mintavétel ideje 8:00 8:30 9:00 9:30 10:00 10:30 11:00 11:30 összesen
UCL=0.23498
np
n
0 5 3 7 5 5 4 9 38
40 48 55 62 51 50 45 40 391
mintavétel ideje 12:00 12:30 13:00 13:30 14:00 14:30 15:00 15:30 összesen
np
n
0 5 3 7 5 5 4 8 37
38 42 57 63 41 58 50 45 394
0,20
0,15 CEN=0.09554
0,10
p ⋅ ( 1− p ) UCLp j = p + uα / 2 ⋅ nj
0,05 LCL=0.0
0 1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
NYME FMK Terméktervezési és Gyártástechnológiai Intézet Minőségtervezés 2006 Kovács Zsolt
Selejtkártyák Példa p-kártyára, n ≠ const. Normalizált változóra meghatározott ellenőrző határok
mintavétel ideje 8:00 8:30 9:00 9:30 10:00 10:30 11:00 11:30 összesen
np
n
0 5 3 7 5 5 4 9 38
40 48 55 62 51 50 45 40 391
mintavétel ideje 12:00 12:30 13:00 13:30 14:00 14:30 15:00 15:30 összesen
n
0 5 3 7 5 5 4 8 37
38 42 57 63 41 58 50 45 394
3.00000
3 2
ui =
1
u
np
-0.00000
0 -1 -2
-3.00000
-3 0
2
4
6
8
10
12
14
16
NYME FMK Terméktervezési és Gyártástechnológiai Intézet Minőségtervezés 2006 Kovács Zsolt
ˆi − p p p ⋅ ( 1− p ) n
HIBAKÁRTYÁK Mintajellemző: ci = a mintákban talált hibák száma. Annak valószínűsége, hogy c valamely k értéket vesz fel, Poisson eloszlást követ k −λ p
p( k ) =
k
0,24
λ ⋅e k!
0,20 0,16
=3
0,12
λ – az eloszlás paramétere; λ=n’p, n’ – hibahelyek száma a mintában
0,08
p – az előfordulás valószínűsége
0,04 0,00 0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
k
NYME FMK Terméktervezési és Gyártástechnológiai Intézet Minőségtervezés 2006 Kovács Zsolt
c-kártya Kártyaparaméterek meghatározása k eloszlásjellemzőiből Várható érték:
Variancia:
E(c) = λ
Var(c) = λ
CLc = c
UCLc = c + 3 ⋅ c LCLc = c − 3 ⋅ c ahol
m
c=
∑c i =1
i
m m
a megvizsgált minták száma
NYME FMK Terméktervezési és Gyártástechnológiai Intézet Minőségtervezés 2006 Kovács Zsolt
Hibakártyák Példa c-kártyára, a minta mérete konstans. Ajtónkénti átlagos hibaszám: 2
Mintanagyság meghatározása az LCL≥ ≥1 feltétel alapján
LCLc = c − 3 ⋅ c = 2 ⋅ n − 3 ⋅ 2 ⋅ n ≥ 1 2⋅n − 3⋅ 2⋅n > 1 ha n=5
LCLc = 10 − 3 ⋅ 10 ≈ 0,5 ha n=6
LCLc = 12 − 3 ⋅ 12 ≈ 1,608 NYME FMK Terméktervezési és Gyártástechnológiai Intézet Minőségtervezés 2006 Kovács Zsolt
Hibakártyák Példa c-kártyára, a minta mérete konstans. minta 1 2 3 4 5 6 22,3923 7 8 9 10 12,0000
Mintanagyság: n=6 ajtó
c 25 20 15 10 5
1,6077
0 0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
minta 10 sorszáma
NYME FMK Terméktervezési és Gyártástechnológiai Intézet Minőségtervezés 2006 Kovács Zsolt
hiba 17 14 10 13 7 12 17 12 16 2
Σ=120
Hibakártyák Változó méretű minta: összehasonlító egységre vonatkozó hibaszám, u
ci a mintbeli hibaszám ui = = ni a minta mérete
darab darab darab ; ; ; stb. m 2 m darab
u becslése m
u=
∑c
i
összes hiba = ∑ ni a megvizsgált minták teljes mérete i =1 m
i =1
NYME FMK Terméktervezési és Gyártástechnológiai Intézet Minőségtervezés 2006 Kovács Zsolt
Hibakártyák u-kártya paramétereinek meghatározása A mintajellemző szórása:
σu = i
u ni
A középvonal:
CLu = u Az ellenőrző határok:
UCLu = u + uα / 2 ⋅
u ni
u LCLu = u − uα / 2 ⋅ ni
NYME FMK Terméktervezési és Gyártástechnológiai Intézet Minőségtervezés 2006 Kovács Zsolt
Hibakártyák u-kártya paramétereinek meghatározása Mivel ni változó: •Változó beavatkozási határok •A beavatkozási határokat átlagos mintanagysághoz számítjuk ki k
n=
∑n i =1
i
és
m
u σu = n
Így a beavatkozási határok:
u UCLu = u + 3 ⋅ n
u LCLu = u − 3 ⋅ n
NYME FMK Terméktervezési és Gyártástechnológiai Intézet Minőségtervezés 2006 Kovács Zsolt
Az átvételi minőség-ellenőrzés alapelvei
Szállító:
tételt ad át megnevezett minőségi szinttel (selejtaránnyal)
Vevő:
tételt vesz át a megnevezett minőségi szint feltételezésével
Három eset lehetséges: minden darabos vizsgálat vizsgálat nélküli átvétel (SPC dokumentumai alapján) mintavételes ellenőrzés
NYME FMK Terméktervezési és Gyártástechnológiai Intézet
Az átvételi minőség-ellenőrzés alapelvei Mintavételes ellenőrzés Tétel elemeinek száma N Minta elemeinek száma n N>>n Nullhipotézis H0:
p ≤ p0
Ellenhipotézis H1: Binomiális eloszlás
p > p0
Szállító kockázata: α elsőfajú hiba (a p < p0 tételből vett minta alapján a vevő elutasítja a tételt) Vevő kockázata: β másodfajú hiba (a p > p0 tételből vett minta alapján a vevő elfogadja a tételt) A másodfajú hiba nagysága H1 ellenhipotézishez kötött, egy adott p1 > p0 selejtarány fennállására vonatkozik NYME FMK Terméktervezési és Gyártástechnológiai Intézet
ELLENŐRZÉSI TERV Adott:
a tétel elemszáma (N)
Keressük:
a minta elemszámát (n) és az elfogadási határt (c).
n és c felvételéhez ismerni kell: -
az első- és másodfajú hiba nagyságát (α és β),
a tétel p0 elfogadási selejtarányát, vagyis az átvételi hibaszintet (AQL – Acceptable Quality Level) az ellenhipotézis szerinti p1 értéket (amire a β vonatkozik), vagyis az elutasítási szintet (RQL – Rejectable Quality Level; LTPD – Lot Tolerance Percent Defective)
NYME FMK Terméktervezési és Gyártástechnológiai Intézet
Egylépcsős átvételi terv egypontos eljárással, a szabvány táblázatainak használatával
normál szigorított
ellenőrzés α értéke szerint.
enyhített
Az ellenőrzés szigorúsága az elsőfajú hiba nagyságát határozza meg, normális ellenőrzésre ez 0,01és 0,09 között van.
NYME FMK Terméktervezési és Gyártástechnológiai Intézet
Egylépcsős átvételi terv egypontos eljárással, a szabvány táblázatainak használatával A különböző szigorúságú tervek jelleggörbéi a nullhipotézisnek megfelelő p0 selejtarány környezetében jelentősen, nagyobb selejtarányoknál pedig alig különböző Pa =1-α átvételi valószínűséget adnak meg. P a
1,0 0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 0,0
enyhített normális szigorított
0,00 0,01 0,02 0,03 0,04 0,05 0,06 0,07 0,08 0,09 0,10
p
0
p1
NYME FMK Terméktervezési és Gyártástechnológiai Intézet
p
Egylépcsős átvételi terv egypontos eljárással, a szabvány táblázatainak használatával A különböző szigorúságú tervek jelleggörbéi a nullhipotézisnek megfelelő p0 selejtarány környezetében jelentősen, nagyobb selejtarányoknál pedig alig különböző Pa =1-α átvételi valószínűséget adnak meg. P a
1,0 0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 0,0
enyhített normális szigorított
0,00 0,01 0,02 0,03 0,04 0,05 0,06 0,07 0,08 0,09 0,10
p
0
p1
NYME FMK Terméktervezési és Gyártástechnológiai Intézet
p
Egylépcsős átvételi terv egypontos eljárással, a szabvány táblázatainak használatával Az átvételi tervek különböző ellenőrzési fokozatai: általános fokozatok: I, II, III, járulékos fokozatok: S-1, S-2, S-3, S-4. Az ellenőrzési fokozatoknál viszont az ellenhipotézis szerinti selejtarányoknál a másodfajú hiba valószínűségében van nagy különbség.
NYME FMK Terméktervezési és Gyártástechnológiai Intézet Minőségtervezés 2006 Kovács Zsolt
A táblázatos mintavételi tervek használata Az MSZ 548-77 (ISO 2859-1 stb.) szabványok táblázatokat adnak a szükséges mintaelemszámra és az elfogadási határértékre. Az átvételi ellenőrzési terv fajtájában és szigorúságában, valamint a mintavételi lépcsők számában és az átvételi hibaszint (AQL) értékében az átadó és az átvevő előre megállapodik. Ezt követően a tétel ellenőrzése a megállapított paramétereknek megfelelő szabványos ellenőrzési terv szerint történik. A táblázatok használata során először a tételnagyság és az ellenőrzési fokozat szerint a kulcsjel-táblázatból egy nagy betűvel jelölt kódot kapunk. (Példánkban az 1000 db-os tétel ellenőrzéséhez a II. fokozatban állapodtunk meg.)
NYME FMK Terméktervezési és Gyártástechnológiai Intézet
A táblázatos mintavételi tervek használata Kulcsjel-táblázat Tételnagyság, db
Ellenőrzési fokozat S-1
S-2
S-3
S-4
I
II
III
1-8
A
A
A
A
A
A
B
9-15
A
A
A
A
A
B
C
16-25
A
A
B
B
B
C
D
26-50
A
B
B
C
C
D
E
51-90
B
B
C
C
C
E
F
91-150
B
B
C
D
D
F
G
151-280
B
C
D
E
E
G
H
281-500
B
C
D
E
F
H
J
501-1200
C
C
E
F
G
J
K
1201-3200
C
D
E
G
H
K
L
3201-10000
C
D
F
G
J
L
M
… NYME FMK Terméktervezési és Gyártástechnológiai Intézet
A táblázatos mintavételi tervek használata Egyszeres mintavételi terv normális vizsgálatra.
Kulcsjel
Mintanagyság, db
Átvételi hibaszint 0.065 Ac
Re
0.1 Ac
0.15
Re
Ac
0.25
Re
Ac
0.4
Re
Ac
0.65
Re
Ac
Re
0
1
1
2
… F
20
G
32
H
50
J
80
K
125
L
200
M
315
0 0 0 0 0
1
1
1
1 1
1
2
1
2
2
3
1
2
2
3
3
4
2
3
3
4
5
6
…
NYME FMK Terméktervezési és Gyártástechnológiai Intézet
A táblázatos mintavételi tervek használata Többszörös mintavételi terv normális vizsgálatra. Kulcsjel
Mintanagyság kive- együtendő tesen db
Átvételi hibaszint 0.065 Ac Re
0.1 Ac Re
0.15 Ac Re
0.25 Ac Re
0.4 Ac Re
0.65 Ac Re
A F
G
H
J
K
L
M
13
13
13
26
20
20
20
40
32
32
32
64
50
50
50
100
80
80
80
160
125
125
125
250
200
200
0
200
400
1
* * * * *
0
2
1
2
0
2
0
3
1
2
3
4
0
2
0
3
1
4
1
2
3
4
4
5
2
0
3
1
4
2
5
2
3
4
4
5
6
7
*
…
NYME FMK Terméktervezési és Gyártástechnológiai Intézet