Statistische Prozesskontrolle
In ein und demselben Produktionsprozess können sowohl gute als auch schlechte Produkte entstehen. Die statistische Prozesskontrolle (SPC) hilft dabei, Fehler frühzeitig zu erkennen und diese durch gezielte Korrekturmaßnahmen schon während der Produktion zu verhindern.
- Was ist die statistische Prozesskontrolle?
- Quality Analysis schafft die Basis für Ihre statistische Prozesskontrolle
- Anwendungsbereiche der SPC
- Wie wird die Prozessregelung durchgeführt?
- Grenzwerte der statistischen Prozesslenkung
- Unterschied zwischen Trendanalyse und SPC
- Kurz zusammengefasst: statistische Prozesskontrolle
Was ist die statistische Prozesskontrolle?
Statistische Prozesskontrolle (SPC), auch statistische Prozesslenkung oder statistische Prozessregelung genannt, ist eine Methode zur Überwachung und Steuerung von Prozessen durch den Einsatz statistischer Auswerteverfahren. Ziel ist es, Schwankungen im Prozess zu minimieren und eine konstante Qualität der Produkte oder Dienstleistungen zu gewährleisten. Dies geschieht durch kontinuierliche Datenerfassung und -analyse, um Abweichungen vom Sollwert frühzeitig zu erkennen und korrigierende Maßnahmen zu ergreifen, bevor fehlerhafte Produkte entstehen. Diese Abweichungen werden als Streuung bezeichnet.
Quality Analysis schafft die Basis
für Ihre statistische Prozesskontrolle
- Messsystemanalyse: Schnelle, hochpräzise Messungen als Grundlage für die Prozessüberwachung
- Messung von Regelgeometrien, Freiformflächen, Form- und Lagetoleranzen
- Bei Bedarf kombinieren wir Taktile Messtechnik, Optische Messtechnik sowie die Industrielle Computertomographie
- Prozessüberwachung mittels 3D-Scanning – auch direkt in Ihrer Fertigung: Unsere 3D-Scanner sind mobil einsetzbar
- Schnelle und präzise Analyse Ihrer 3D-Daten mit der Software ZEISS Inspect (GOM), Zeiss Calypso oder Mitutoyo Cosmos
Anwendungsbereiche der SPC
Statistische Prozesslenkung ist nicht nur auf Produktionsprozesse beschränkt, sondern wird in vielen Branchen eingesetzt. Ob in der Fertigung, im Dienstleistungssektor, der IT, im Gesundheitswesen oder der Logistik, SPC unterstützt dabei, Variationen zu erkennen und zu kontrollieren, um eine höhere Prozessstabilität zu gewährleisten.
Wie wird die Prozessregelung durchgeführt?
Die Datenerfassung und Analyse erfolgt mithilfe von sogenannten Qualitätsregelkarten. Diese dienen als grafische Hilfsmittel, um einen Prozess kontinuierlich über einen längeren Zeitraum hinweg zu überwachen. Dabei werden Stichproben von Teilen aus dem laufenden Prozess entnommen, präzise vermessen und die Messergebnisse in den Qualitätsregelkarten dokumentiert. Diese enthalten Warn- und Eingriffsgrenzen, die anhand statistischer Berechnungen definiert wurden. Liegt eine entnommene Stichprobe außerhalb dieser Grenzen, deutet dies auf ein mögliches Problem im Produktionsprozess hin.
Messsystemanalyse als Grundlage der SPC
Um Qualitätsregelkarten effektiv nutzen zu können, müssen zwei grundlegende Voraussetzungen erfüllt sein: ein reproduzierbar messbares Merkmal und ein fähiger Messprozess mit einem geeigneten Messsystem. Um dies zu gewährleisten, ist es sinnvoll, vorab eine entsprechende Messsystemanalyse (MSA) durchzuführen. Im Rahmen dieser Untersuchung wird festgestellt, ob das Messystem für die Messaufgabe geeignet ist und die geforderten Messergebnisse zuverlässig abgebildet werden können. Über die Kenngrößen Cg und Cgk wird die Messmittelfähigkeit, also die Eignung des gewählten Messmittels in Kombination zu dem Prüfmerkmal, bewertet. Liegen diese Kenngrößen im Sollbereich, können Qualitätsregelkarten erstellt und genutzt werden.
Prozessfähigkeit und SPC
Eines der wichtigsten Instrumente der SPC ist der Prozessfähigkeitsindex. Er ist eine statistische Kennzahl, die die Fähigkeit eines Produktionsprozesses misst, innerhalb festgelegter Grenzwerte zu arbeiten. Es gibt mehrere Indizes, die verwendet werden, um verschiedene Aspekte der Prozessfähigkeit zu bewerten, darunter Cp und Cpk.
Der Cp (Prozesspotenzialindex) misst dabei das Potenzial eines Prozesses, innerhalb der Spezifikationsgrenzen zu bleiben. Cpk (Prozessfähigkeitsindex) misst hingegen die tatsächliche Fähigkeit eines Prozesses, Produkte innerhalb der Spezifikationsgrenzen zu produzieren, unter Berücksichtigung der Lage des Prozessmittelwerts im Verhältnis zu diesen Grenzen bzw. den vorgegebenen Toleranzen.
Grenzwerte der statistischen Prozesslenkung
In Qualitätsregelkarten werden Warngrenzen (UWG, OWG) und Eingriffsgrenzen (UEG, OEG) festgelegt. Das Überschreiten dieser Grenzen signalisiert potenzielle Abweichungen oder Fehler im Prozess.
Warngrenzen
Warngrenzen sind erste Indikatoren für Abweichungen im Prozess. Sie werden basierend auf statistischen Berechnungen festgelegt und markieren den Punkt, an dem der Prozess möglicherweise von seiner stabilen Mittellinie abweicht. Das Überschreiten einer Warngrenze bedeutet, dass der Prozess möglicherweise außer Kontrolle geraten könnte, was eine detaillierte Analyse erfordert, jedoch nicht zwingend einen sofortigen Eingriff.
Eingriffsgrenzen
Eingriffsgrenzen markieren den Punkt, an dem der Prozess als außer Kontrolle angesehen wird. Das Überschreiten einer Eingriffsgrenze signalisiert, dass der Prozess signifikante und potenziell schädliche Abweichungen von der Zielvorgabe aufweist. Ein solches Ereignis erfordert sofortige Maßnahmen zur Untersuchung, Korrektur und Stabilisierung des Prozesses, um die Produktqualität zu sichern.
Unterschied zwischen Trendanalyse und SPC
Während die SPC sich hauptsächlich auf die sofortige Überwachung und Kontrolle von Prozessvariationen konzentriert, fokussiert sich die statistische Trendanalyse auf das Erkennen und Verstehen von längerfristigen Entwicklungen in den Daten. Eine Trendanalyse ist somit eine Methode, die tiefergehende Einblicke in die Prozessdynamik über die Zeit bietet und strategische Prozessverbesserungen unterstützt, während SPC kurzfristige Abweichungen adressiert und die Prozessstabilität sicherstellt.
Kurz zusammengefasst: Statistische Prozesskontrolle
Statistische Prozesskontrolle nutzt wiederholte Messungen oder Prüfungen von Produkt- und Prozessparametern zur Überwachung und Steuerung der Produktionsprozesse. Bei Überschreiten vordefinierter Warn- und Eingriffsgrenzen erfolgt basierend auf statistischen Analysen eine Entscheidung für Korrekturmaßnahmen, um die Produktqualität zu gewährleisten bzw. zu verbessern.
