Reguły Nelsona to zestaw ośmiu testów wzorcowych stosowanych na karcie kontrolnej w celu stwierdzenia, kiedy proces wyszedł ze stanu statystycznej kontroli. Opublikowane przez Lloyda Nelsona w 1984 roku jako doprecyzowanie wcześniejszych reguł strefowych Western Electric.
Każda reguła poszukuje określonego nienaturalnego sygnalnego wzorca w naniesionych danych (pojedynczy skrajny punkt, seria punktów po jednej stronie linii centralnej, stały trend, oscylacja), który ma małe prawdopodobieństwo wystąpienia wyłącznie przez przypadek. Gdy reguła zadziała, wskazuje to na możliwą przyczynę przypisywalną do zbadania, zamiast normalnego szumu wspólnego dla każdego procesu.
Karta kontrolna wykreśla mierzoną cechę w czasie względem linii centralnej (średniej procesu) i granic kontrolnych wyznaczonych na plus i minus trzy sigma. Punkty, które pozostają w granicach i rozrzucają się losowo, wskazują na stabilny proces.
Reguły Nelsona dają obiektywne kryteria dla słowa „losowo”, tak aby dwóch inżynierów oglądających ten sam wykres doszło do tej samej oceny. Są warstwą interpretacyjną leżącą nad statystyczną kontrolą procesu , zamieniając obraz w alarm.
Zauważ, że stabilny proces nie jest automatycznie procesem zdolnym: czy spełnia wymagania specyfikacji to osobne pytanie, na które odpowiada zdolność procesu (Cp i Cpk) .
Wykres jest podzielony na strefy po obu stronach linii centralnej: strefa C to w obrębie jednego sigma, strefa B między jednym a dwoma sigma, a strefa A między dwoma a trzema sigma. Osiem reguł odczytuje te strefy w następujący sposób:
Dobre czytanie wykresu oznacza przełożenie geometrii na hipotezę fizyczną. Pojedynczy punkt poza trzema sigma (reguła 1) zwykle oznacza, że wydarzyło się coś nagłego: niewłaściwa partia materiału, złamane narzędzie, przesunięcie przytrzymania.
Długa seria po jednej stronie (reguła 2) lub pełzający trend (reguła 3) to odcisk palca stopniowej zmiany, takiej jak nagrzewanie, zużycie czy zmęczenie, co łączy się bezpośrednio z zachowaniem niezawodności opisanym przez krzywą wannową .
Naprzemienność (reguła 4) i mieszanka (reguła 8) często oznaczają, że dwa elementy są mierzone jako jeden: dwa wrzeciona, dwóch operatorów, dwie zmiany. Gdy nazwiesz wzorzec, masz listę możliwych przyczyn do zbadania.
Zestaw Nelsona to uporządkowana, rozszerzona wersja czterech reguł strefowych Western Electric z podręcznika z 1956 roku. Western Electric używało jednego punktu poza trzema sigma, dwóch z trzech w strefie A, czterech z pięciu w strefie B oraz ośmiu punktów z rzędu po jednej stronie.
Nelson zachował ten sam duch, dostosował długość ciągu dla reguły „tej samej strony” do dziewięciu i dodał testy trendu, naprzemienności i stratyfikacji. W praktyce większość oprogramowania SPC pozwala włączać lub wyłączać dowolny zestaw reguł, a wiele zakładów przyjmuje podzbiór zamiast wszystkich ośmiu, aby wykres nie alarmował permanentnie.
Załóżmy, że obrabiany wałek ma docelową średnicę 20,000 mm. Z danych bazowych średnia procesu wynosi 20,000 mm, a odchylenie standardowe (sigma) średniej podgrupy to 0,010 mm. Granice kontrolne i strefy są zatem:
Weź teraz dziesięć średnich podgrup w kolejności czasowej (mm): 20,002, 19,996, 20,021, 20,024, 20,008, 20,022, 20,019, 20,023, 20,017, 20,026. Każdy punkt jest poniżej górnej granicy kontrolnej 20,030, więc reguła 1 nigdy nie zadziała .
Ale spójrz na punkty 3, 4, 6, 7, 8 i 10: mają wartości 20,021, 20,024, 20,022, 20,019 (strefa B), 20,023 i 20,026.
Wśród punktów 6 do 10 cztery z pięciu (20,022, 20,023, 20,026 w strefie A lub B oraz 20,019 w strefie B) mieszczą się w strefie B lub poza nią po stronie górnej, co uruchamia regułę 6 (cztery z pięciu kolejnych po tej samej stronie w strefie B lub poza nią).
Wykres ostrzega o przesunięciu w górę rzędu około dwóch sigma, mimo że żaden pojedynczy pomiar nie przekroczył zewnętrznej granicy. To dokładnie ten rodzaj wczesnego sygnału, który mają wychwycić reguły strefowe. Przekazanie tego do analizy Pareto przyczyn przesunięć pomaga najpierw zaatakować największego sprawcę.
Każda reguła, którą włączysz, zwiększa czułość, ale też podnosi częstotliwość fałszywych alarmów. Dla stabilnego procesu sama reguła 1 generuje fałszywy sygnał mniej więcej raz na 370 punktów. Każda dodatkowa reguła dodaje swoje szanse na fałszywy pozytyw, więc uruchomienie wszystkich ośmiu może skrócić łączny interwał fałszywych alarmów w kierunku jednego na niskie setki punktów.
Przy wykresie próbkowanym co godzinę oznacza to fałszywe alarmy kilka razy na zmianę, co uczy operatorów ignorować wykres całkowicie. Dyscyplina polega na włączeniu tylko tych reguł, które odpowiadają rzeczywistym trybom awarii, udokumentowaniu tego wyboru w twoim planie kontrolnym i ponownym rozważeniu go w miarę dojrzewania procesu.
Reguły Nelsona to dyscyplina wykresowania i statystyki: Fabrico nie uruchamia oprogramowania SPC, nie oblicza granic kontrolnych ani nie stosuje tych reguł za ciebie i nie powinieneś tego oczekiwać. Każda karta kontrolna zależy najpierw od wiarygodnych, oznaczonych czasem danych produkcyjnych, a to dokładnie to, co dostarcza Fabrico.
Jako platforma do monitorowania OEE i produkcji w czasie rzeczywistym (w tym monitoring wizyjny dla maszyn bez PLC), Fabrico rejestruje liczby cykli, zatrzymania i zdarzenia jakości u źródła, dzięki czemu zespół jakości ma czysty, ciągły strumień do wykresowania.
Połącz tę bazę danych z kontekstem utrzymania z CMMS , a przesunięcie wyzwalające regułę można sprawdzić krzyżowo z historią MTBF i MTTR urządzenia, które je wygenerowało. Dokładne dane wejściowe to warunek wstępny, aby jakakolwiek reguła miała znaczenie.
Nie. Większość zespołów włącza podzbiór, zwykle regułę 1 oraz reguły 2 i 3, a pozostałe dodaje tylko wtedy, gdy konkretny tryb awarii (taki jak naprzemienne strumienie czy stratyfikacja) jest znanym ryzykiem. Włączenie każdej reguły maksymalizuje czułość, ale mnoży fałszywe alarmy, co podważa zaufanie do wykresu.
Oba podzielają wykres na strefy A, B i C i testują te same rodzaje nielosowego zachowania. Podręcznik Western Electric zdefiniował cztery reguły; Nelson rozszerzył zestaw do ośmiu, dodając testy dla trendów, naprzemienności i wyjątkowo niskiej zmienności oraz ustalając długość ciągu „tej samej strony” na dziewięć punktów.
Niekoniecznie. Granice kontrolne opisują głos procesu (jego naturalną zmienność), podczas gdy granice specyfikacji opisują wymagania klienta. Reguła może zadziałać, gdy każda część nadal mieści się w specyfikacji, co jest właśnie wartością wczesnego ostrzegania: możesz zareagować na przesunięcie zanim zacznie powodować odpady.
Fabrico dostarcza twojemu programowi SPC dokładne, aktualne dane produkcyjne, na których on działa. Umów demo, aby zobaczyć, jak rejestrowanie OEE i zdarzeń jakości na żywo daje czyściejsze wykresy i szybsze reakcje.
Zaloguj
Blog
