选择正确的控制图

对于实时监控,控制图是一种分析过去和预测未来的统计工具。从数百个选项中选择错误的选项会增加出错的风险。下面是关于如何选择正确的控制图的建议。这是三月的独家数字版。

通过史蒂夫明智 2014年3月4日

知道如何正确看待收集到的制造或工艺数据,可以将数字转化为有价值的信息;下面介绍如何选择合适的控制图,让实时控制监控更有价值。

制造商会在事先不了解损失资金、运送有缺陷的产品、错过交货时间表、使用不合格的设备或使用不合格的员工的风险的情况下,就在知情的情况下从事固定成本的工作吗?虽然所有这些风险都是可以理解的,因为工作报价包括了相关成本的补贴,但这些风险中的许多项目实际上要么是未知的,要么是没有完全定义的。因此,选择一份工作的决定通常只基于历史、观点和信仰。

幸运的是,只要谈判后的利润率足够高,由于这些未知因素而遭受灾难性财务打击的可能性相对较小。然而,随着利润受到挤压,需求增加,制造商必须更好地理解这些不确定性,以确保他们避免财务崩溃点。好消息是,了解风险并做出更好的业务决策就像应用统计监测和分析一样简单。

实时监控,控制图

统计学是预测未来的科学。工业统计方法是统计方法的应用,其中“要测量的东西”的人口是实时产生的。对于实时监测,规定的统计工具是控制图。学术培训向学生介绍了三种类型的变量图(Xbar-R, Xbar-s和IX-MR)和四种类型的属性图(p, np, u和c)。有数百个控制图可供选择。无论统计背景如何,没有正确的控制图会增加遇到I型(假阳性)和II型(假阴性)错误的风险。控制图的目的是根据正常和异常的变化水平来描述过程的个性。在使用控制图进行实时决策时,只有当变化水平或模式超过统计定义的正常水平时,才建议采取纠正措施。当实施了劣质抽样策略或部署了错误的控制图时,做出不明智的调整(第一类错误)或错过值得注意的信号(第二类错误)的风险就会增加。

为什么要花费时间和精力来收集和分析数据,只是为了做出错误的决定呢?多走一步去学习如何选择正确的图表可能意味着失败和成功的区别。

问这些问题来选择一个控制图

幸运的是,选择正确的控制图只需要回答少数几个问题,这些问题将从12个潜在的标准变量图中确定要使用的完美图表。

变量数据的基本问题是:

  1. 样本量是多少?
  2. 多个部分会被组合在同一个图表上吗?
  3. 不同目标值的测试特征是否会合并在同一个图表上?

要正确回答这些问题并最终选择正确的控制图,一个深思熟虑的抽样策略是关键。在某些情况下,简单的策略就足够了,机器设置为运行同一部件数周或数月,并且只测量一两个特征来监视该进程的健康状况。例如,一台生产0.07毫米铅笔芯的机器,只要还在使用0.07毫米的机械铅笔,而且这种特殊产品还在销售,就会一直忙碌。当然,有很多因素会导致引线机行为不当,但就统计抽样策略而言,直径和长度可能是所有被监控的因素。根据历史调整频率,可能每小时只需要收集一次5条引线。虽然这可能是教科书上常见的情况,但它只反映了少数几个行业的现实世界。

对于大多数制造商来说,机器用于运行许多不同的形状、大小、重量、材料、颜色和功能。为了实现这一点,一台机器被设计成可以接受不同的程序、工具、夹具、速度、进给量、压力、温度、流速等。随着机器灵活性的提高,可能出错的不确定性和组合会成倍增加。在这些情况下,必须创建定制的抽样策略,并针对每台机器的输入和产品输出复杂性选择最佳的统计监控工具。

在抽样策略中需要考虑的项目包括抽样频率、样本量、测试特性、测量设备和方法。这些决策有助于定义在捕获新数据时演示和更新可视化输出的最佳方式。从本质上讲,数据描述了过程的个性,因此更容易理解人们可以预期的正常变化以及什么构成了对规范的重大偏离。

变化,不同的单位

有了战略抽样策略,就更容易回答使用变量控制图决策树所必需的问题(见图表)。除了抽样策略,更复杂的场景只需要另外两个问题:

  • 是否监控片内和片与片之间的变化?
  • 使用不同度量单位的不同类型的测试是否会组合在同一图表上?

添加这两个问题会将潜在控制图的列表扩展到48个。对于这48个图表中的每一个,都可以应用更多的改进,使潜在的图表数量达到数百个。

最重要的是,要记住控制图是一种工具,可以帮助相关人员继续处理收集到的数据。通过使用正确的数据和正确的控制图,不需要算命先生来预测风险并做出更好的商业决策。

- Steve Wise是InfinityQS International Inc.统计方法副总裁。由CFE Media内容经理马克·t·霍斯克编辑,控制工程mhoske@cfemedia.com

作者简介

Steve Wise是InfinityQS International统计方法副总裁,InfinityQS International是一家制造智能和企业质量提供商。作为六西格玛黑带,Wise专注于确保在InfinityQS的软件产品中正确使用统计技术,并将这些技术应用于客户群。

关键的考虑

  • 工业数据收集通常意味着实时监控。
  • 选择正确的控制图有助于将数据转换为信息。
  • 错误的控制图可能会提供误导性的信息,导致错误的决策。

考虑一下这个

如果你不能理解并根据收集到的数据正确地做出决定,那么这些数据有什么用呢?

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这篇文章是控制工程2014年3月数字版独家

链接到InfinityQS国际白皮书中的流程细节。”选择正确的控制图的实用指南”。

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