การจัดการคุณภาพ
SPC กับความสามารถของกระบวนการ: ตัดสินความเสถียรก่อน แล้วจึงคุยเรื่อง Cp/Cpk
คำตอบโดยตรงของ SPC กับความสามารถของกระบวนการ คือใช้แผนภูมิควบคุมตัดสินก่อนว่ากระบวนการเสถียรเชิงสถิติหรือไม่ แล้วจึงคำนวณดัชนีความสามารถเมื่อข้อกำหนดจำเพาะ การแจกแจง และระบบการวัดเหมาะสม Cp=(USL−LSL)÷(6σ ภายในกลุ่ม) Cpk=min[(USL−μ)÷(3σ ภายในกลุ่ม), (μ−LSL)÷(3σ ภายในกลุ่ม)] ส่วน Pp และ Ppk ใช้ส่วนเบี่ยงเบนมาตรฐานโดยรวมแทนส่วนเบี่ยงเบนมาตรฐานภายในกลุ่ม แผนภูมิควบคุมตอบว่ากระบวนการมีสาเหตุพิเศษเกิดขึ้นหรือไม่ ดัชนีความสามารถตอบว่าการกระจายและจุดศูนย์กลางของกระบวนการอยู่ตรงไหนเทียบกับข้อกำหนดจำเพาะ ทั้งสองใช้แทนกันไม่ได้
แผนภูมิควบคุม ขีดจำกัดข้อกำหนด และขีดจำกัดควบคุม ไม่ใช่สิ่งเดียวกัน
ขีดจำกัดข้อกำหนด USL และ LSL มาจากลูกค้า การออกแบบ หรือข้อกำหนดกระบวนการ ใช้ตัดสินว่าผลิตภัณฑ์เป็นไปตามข้อกำหนดหรือไม่ ส่วนขีดจำกัดควบคุมมาจากข้อมูลของกระบวนการเอง ใช้ระบุสาเหตุพิเศษ การนำขีดจำกัดข้อกำหนดไปวางบนแผนภูมิควบคุมแล้วถือเป็นขีดจำกัดควบคุม จะทำให้การตัดสินกระบวนการสูญเสียความหมายเชิงสถิติ
กระบวนการเสถียรไม่ได้แปลว่าผลิตภัณฑ์ทุกชิ้นผ่านเกณฑ์ และกระบวนการไม่เสถียรก็ไม่ได้แปลว่าทุกจุดเกินข้อกำหนด กระบวนการที่เสถียรแต่เยื้องจากศูนย์กลางอาจสร้างของเสียต่อเนื่อง ขณะที่กระบวนการซึ่งยังไม่มีค่าเกินข้อกำหนดแต่แผนภูมิควบคุมแสดงรูปแบบผิดปกติ บ่งชี้ว่าต้องค้นหาสาเหตุพิเศษ
| เครื่องมือหรือขีดจำกัด | คำถามที่ตอบ | แหล่งที่มาของข้อมูล | สิ่งที่บอกไม่ได้ |
|---|---|---|---|
| แผนภูมิควบคุม | กระบวนการมีสัญญาณสาเหตุพิเศษหรือไม่ | ตัวอย่างกระบวนการเรียงตามเวลา | ผลิตภัณฑ์เป็นไปตามข้อกำหนดโดยธรรมชาติหรือไม่ |
| ขีดจำกัดควบคุม | ช่วงความผันผวนจากสาเหตุทั่วไปของกระบวนการปัจจุบัน | การคำนวณทางสถิติจากข้อมูลกระบวนการ | ช่วงที่ลูกค้าหรือการออกแบบอนุญาต |
| ขีดจำกัดข้อกำหนด | คุณลักษณะผลิตภัณฑ์เป็นไปตามข้อกำหนดหรือไม่ | ลูกค้า การออกแบบ หรือกระบวนการที่มีการควบคุม | กระบวนการเสถียรเชิงสถิติหรือไม่ |
| ดัชนีความสามารถ | การกระจายและจุดศูนย์กลางของกระบวนการที่เสถียรอยู่ตรงไหนเทียบกับข้อกำหนด | ข้อกำหนด ค่าเฉลี่ย และส่วนเบี่ยงเบนมาตรฐานที่เหมาะสม | รากเหง้าของความผิดปกติหรือว่าการปรับปรุงได้ผลแล้ว |
สูตร Cp/Cpk กับ Pp/Ppk และเกณฑ์ส่วนเบี่ยงเบนมาตรฐาน
Cp ใช้ความกว้างข้อกำหนดหารด้วยส่วนเบี่ยงเบนมาตรฐานภายในกลุ่มคูณหก ประเมินเพียงการกระจายที่เป็นไปได้ Cpk คำนวณระยะจากค่าเฉลี่ยไปยังขีดจำกัดข้อกำหนดบนและล่างแยกกัน แล้วเลือกค่าที่น้อยกว่า จึงสะท้อนความเยื้องจากศูนย์กลางด้วย หากมีข้อกำหนดเพียงด้านเดียว ควรใช้รูปแบบความสามารถเชิงเดี่ยวที่สอดคล้อง ไม่สร้างขีดจำกัดอีกด้านขึ้นมาเอง
Pp=(USL−LSL)÷(6σ โดยรวม) และ Ppk=min[(USL−μ)÷(3σ โดยรวม), (μ−LSL)÷(3σ โดยรวม)] ส่วนเบี่ยงเบนมาตรฐานโดยรวมรวมการเลื่อนระยะยาวและการแปรผันระหว่างกลุ่ม ขณะที่ส่วนเบี่ยงเบนมาตรฐานภายในกลุ่มเน้นความผันผวนระยะสั้น ดัชนีสองกลุ่มนี้ห้ามเลือกตามค่าที่มากกว่าอย่างง่าย ๆ ต้องระบุหน้าต่างข้อมูลและวิธีการประมาณค่าด้วยเสมอ
| ดัชนี | เกณฑ์ส่วนเบี่ยงเบนมาตรฐาน | มุมมองหลัก | ข้อเตือนในการใช้ |
|---|---|---|---|
| Cp | ภายในกลุ่มหรือระยะสั้น | ความกว้างข้อกำหนดเทียบกับการกระจายที่เป็นไปได้ | ไม่สะท้อนการเยื้องของจุดศูนย์กลางกระบวนการ |
| Cpk | ภายในกลุ่มหรือระยะสั้น | ระยะจากศูนย์กลางไปยังข้อกำหนดที่ใกล้กว่า | ต้องยืนยันความเสถียร การแจกแจง และวิธีจัดกลุ่มย่อย |
| Pp | โดยรวมหรือระยะยาว | ความกว้างข้อกำหนดเทียบกับผลการดำเนินงานโดยรวม | ไม่สะท้อนตำแหน่งศูนย์กลาง |
| Ppk | โดยรวมหรือระยะยาว | ผลการดำเนินงานโดยรวมระยะยาวและความเยื้อง | ต้องระบุหน้าต่างตัวอย่างและวิธีจัดการช่วงความผิดปกติ |
การเลือกแผนภูมิควบคุมขึ้นกับชนิดข้อมูลและการจัดกลุ่มย่อยที่เหมาะสม
ค่าวัดต่อเนื่องมักเลือกแผนภูมิค่าเฉลี่ยกับค่าพิสัย แผนภูมิค่าเฉลี่ยกับส่วนเบี่ยงเบนมาตรฐาน หรือแผนภูมิค่าเดี่ยวกับค่าพิสัยเคลื่อนที่ ตามขนาดกลุ่มย่อยและวิธีการสุ่ม ข้อมูลชิ้นงานไม่ผ่านเกณฑ์แบบนับชิ้นกับข้อมูลจำนวนข้อบกพร่องแบบนับจุดใช้แผนภูมิควบคุมสำหรับข้อมูลแจกแจงต่างกัน ก่อนเลือกต้องชี้ให้ชัดว่าหนึ่งค่าสังเกตแทนอะไร ห้ามนำข้อมูลต่างผลิตภัณฑ์หรือต่างอุปกรณ์มารวมกันตามอำเภอใจ
เป้าหมายของการจัดกลุ่มย่อยที่เหมาะสมคือให้ความผันผวนภายในกลุ่มมีเฉพาะสาเหตุทั่วไป ส่วนความต่างระหว่างกลุ่มเผยการเปลี่ยนแปลงที่ต้องให้ความสนใจ หากการสุ่มข้ามหลายโพรงขึ้นรูป เครื่องจักร หรือกะโดยไม่แยกชั้น ความผันผวนภายในกลุ่มอาจถูกขยายเกินจริง แผนภูมิควบคุมจะกลืนสัญญาณหรือสร้างสัญญาณปลอม
| สถานการณ์ข้อมูล | ทิศทางแผนภูมิควบคุมที่พบทั่วไป | ประเด็นสำคัญของกลุ่มย่อยหรือการนับ | การใช้ผิดที่พบบ่อย |
|---|---|---|---|
| ค่าต่อเนื่องและจัดกลุ่มย่อยขนาดเล็กได้ | แผนภูมิค่าเฉลี่ยกับค่าพิสัย หรือค่าเฉลี่ยกับส่วนเบี่ยงเบนมาตรฐาน | เงื่อนไขภายในกลุ่มใกล้เคียงกันให้มากที่สุด | รวมข้ามเครื่องจักรเป็นกลุ่มย่อยเดียว |
| ค่าต่อเนื่องและมีค่าสังเกตเดียวต่อครั้ง | แผนภูมิค่าเดี่ยวกับค่าพิสัยเคลื่อนที่ | คงลำดับเวลาและตรวจสอบสหสัมพันธ์ตนเอง | นำผลิตภัณฑ์ต่างชนิดที่อยู่ติดกันมาเทียบโดยตรง |
| ชิ้นงานแบบนับ ผ่านกับไม่ผ่าน | แผนภูมิกลุ่ม P หรือ NP | ระบุขนาดตัวอย่างและหน่วยการตัดสินให้ชัด | นับจำนวนข้อบกพร่องเป็นจำนวนชิ้นไม่ผ่าน |
| จุดแบบนับ จำนวนข้อบกพร่อง | แผนภูมิกลุ่ม C หรือ U | ระบุจำนวนโอกาสและหน่วยการตรวจ | พื้นที่ตรวจเปลี่ยนแต่ไม่ปรับหน่วย |
| หลายโพรงขึ้นรูปหรือหลายอุปกรณ์ | แยกชั้นก่อนแล้วเลือกแผนภูมิที่เหมาะสม | เก็บข้อมูลระบุตัวตนและโครงสร้างกลุ่มย่อยไว้พร้อมกัน | รวมทั้งหมดแล้วเขียนเฉพาะค่าเฉลี่ยทั้งโรงงาน |
ระบบการวัดและคุณภาพข้อมูลต้องมาก่อนการคำนวณทางสถิติ
หากความละเอียดในการวัด ความสามารถในการวัดซ้ำ หรือความสามารถของผู้วัดต่างกันไม่เพียงพอ แผนภูมิควบคุมและดัชนีความสามารถอาจสะท้อนเพียงสัญญาณรบกวนจากการวัด ก่อนเปิดใช้ SPC ควรยืนยันเครื่องมือวัด สถานะการสอบเทียบ วิธีวัด สภาพแวดล้อม และความแตกต่างระหว่างบุคลากร หากจำเป็นให้ทำการวิเคราะห์ระบบการวัดที่เหมาะสม
การเก็บอัตโนมัติยังต้องจัดการหน่วย ความละเอียด ตราประทับเวลา ข้อมูลระบุตัวตนผลิตภัณฑ์ และค่าผิดปกติ ค่าชั่วขณะของเซนเซอร์กับค่าจากการตรวจโดยบุคลากรไม่ควรถือเป็นคุณลักษณะเดียวกันโดยไม่ตรวจสอบ ค่าขาดหายห้ามเติมศูนย์โดยค่าเริ่มต้น และค่าเกินช่วงวัดหรือคุณภาพการสื่อสารผิดปกติก็ต้องเก็บเครื่องหมายไว้
- นิยามคุณลักษณะ: ระบุตำแหน่งวัด วิธีวัด หน่วย ข้อกำหนด และแหล่งที่มาของข้อมูลให้ชัด
- ความสามารถการวัด: ยืนยันความละเอียด ความสามารถวัดซ้ำ ความสามารถของผู้วัด และการสอบเทียบที่จำเป็น
- การเชื่อมข้อมูลระบุตัวตน: ตัวอย่างต้องเชื่อมโยงกับผลิตภัณฑ์ อุปกรณ์ โพรงขึ้นรูป เวอร์ชันกระบวนการ และเวลาได้
- ข้อมูลผิดปกติ: แยกความผิดปกติของกระบวนการจริง การวัดผิดปกติ และการสื่อสารผิดปกติออกจากกัน
- การแก้ไขที่ตรวจสอบได้: การแก้ไขด้วยมือต้องเก็บเหตุผล ค่าเดิม ผู้รับผิดชอบ และบันทึกการอนุมัติ
สัญญาณจากแผนภูมิควบคุมต้องเชื่อมกับแผนการจัดการ
จุดเดียวทะลุขีดจำกัดควบคุมเป็นเพียงสัญญาณที่พบบ่อยสัญญาณหนึ่ง การเลื่อนต่อเนื่อง แนวโน้ม คาบเวลา และรูปแบบไม่เป็นสุ่มอื่นก็ระบุได้ตามกฎการตัดสินความผิดปกติที่ใช้ได้ กฎไม่ใช่ยิ่งมากยิ่งดี กฎมากเกินไปจะเพิ่มการแจ้งเตือนผิดพลาด ควรเลือกให้สอดคล้องกับคุณลักษณะกระบวนการและความสามารถจัดการของแต่ละตำแหน่ง พร้อมบันทึกเวอร์ชัน
สัญญาณทุกครั้งต้องมีแผนตอบสนอง ใครยืนยันการวัดและข้อมูลระบุตัวตนผลิตภัณฑ์ ต้องกักกันหรือไม่ ตรวจอุปกรณ์หรือสภาวะกระบวนการใด กลับมาเมื่อใด และบันทึกสาเหตุอย่างไร ซอฟต์แวร์ SPC คำนวณ แจ้งเตือน และเก็บร่องรอยได้ แต่ตัดสินรากเหง้าเองหรือแทนการปล่อยงานคุณภาพไม่ได้
- ยืนยันสัญญาณ: ตรวจลำดับตัวอย่าง ระบบการวัด และความครบถ้วนของข้อมูล
- คุ้มครองผลิตภัณฑ์: ตัดสินการกักกัน ตรวจซ้ำ หรือปล่อยงานตามกระบวนการคุณภาพที่มีอยู่ ไม่ให้แผนภูมิควบคุมปล่อยงานโดยอัตโนมัติ
- ค้นหาสาเหตุพิเศษ: เชื่อมโยงการเปลี่ยนแปลงของบุคลากร อุปกรณ์ วัสดุ กระบวนการ และสภาพแวดล้อม
- นำมาตรการไปปฏิบัติ: บันทึกทั้งการจัดการชั่วคราวและมาตรการถาวร อย่าเพียงลบจุดผิดปกติทิ้ง
- ตรวจสอบความเสถียร: ใช้ข้อมูลใหม่ต่อเนื่องทบทวนซ้ำ และประเมินขีดจำกัดควบคุมกับความสามารถใหม่เมื่อจำเป็น
ขั้นตอนการวิเคราะห์ความสามารถหนึ่งชุดที่มั่นคง
การวิเคราะห์ความสามารถควรยืนยันก่อนว่าข้อกำหนดจำเพาะใช้ได้ นิยามกระบวนการชัดเจน ระบบการวัดเหมาะสม และตัวอย่างเป็นตัวแทนที่ดี แล้วจึงตรวจแผนภูมิควบคุมกับการแจกแจงของข้อมูล หากกระบวนการไม่เสถียร ให้จัดการสาเหตุพิเศษก่อน ไม่ใช่รายงานดัชนีความสามารถที่ดูเหมือนผ่านทันที
สำหรับข้อมูลที่ไม่เป็นโนร์มัลอย่างชัดเจน มีข้อกำหนดด้านเดียว รอบสั้น หรือมีสหสัมพันธ์ตนเองสูง ต้องเลือกวิธีที่เหมาะสมและให้บทบาทคุณภาพกับกระบวนการยืนยันร่วมกัน ความสามารถ SPC ของ ORPAON เซี่ยงไฮ้รองรับแผนภูมิควบคุม กฎการตัดสินความผิดปกติ การวิเคราะห์ความสามารถ และรายงานที่เกี่ยวข้อง แต่ข้อสรุปทางสถิติยังขึ้นกับข้อกำหนดเบื้องต้นของข้อมูลและการทบทวนโดยผู้เชี่ยวชาญ
- ขั้นที่หนึ่ง: ตรึงคุณลักษณะ ข้อกำหนดจำเพาะ ขอบเขตผลิตภัณฑ์ และหน้าต่างการวิเคราะห์
- ขั้นที่สอง: ตรวจสอบระบบการวัด ความสัมพันธ์ของข้อมูลระบุตัวตน และคุณภาพข้อมูล
- ขั้นที่สาม: เลือกกลุ่มย่อยที่เหมาะสมและแผนภูมิควบคุม จัดการสาเหตุพิเศษ
- ขั้นที่สี่: ตรวจการแจกแจงและวิธีประมาณส่วนเบี่ยงเบนมาตรฐาน แล้วจึงคำนวณ Cp/Cpk หรือ Pp/Ppk
- ขั้นที่ห้า: ทบทวนดัชนี แผนภูมิควบคุม และมาตรการหน้างานร่วมกัน พร้อมเฝ้าติดตามการเปลี่ยนแปลงต่อเนื่อง
ความเสถียรเชิงสถิติกับการเป็นไปตามข้อกำหนด เป็นสองคำถามที่ต้องตอบแยกกัน
แผนภูมิควบคุมระบุสาเหตุพิเศษผ่านลำดับเวลา ดัชนีความสามารถประเมินผลการดำเนินงานของกระบวนการผ่านข้อกำหนดจำเพาะ จุดศูนย์กลาง และการกระจาย Cp/Cpk ใช้ส่วนเบี่ยงเบนมาตรฐานภายในกลุ่ม Pp/Ppk ใช้ส่วนเบี่ยงเบนมาตรฐานโดยรวม ดัชนีจะตีความได้ก็ต่อเมื่อความเสถียร ระบบการวัด การแจกแจง และข้อกำหนดเบื้องต้นของตัวอย่างเหมาะสม
SPC ที่ได้ผลไม่ได้หยุดอยู่ที่การสร้างแผนภูมิอัตโนมัติ แต่เชื่อมกลุ่มย่อยที่เหมาะสม คุณภาพข้อมูล กฎการตัดสินความผิดปกติ และแผนตอบสนองเข้าเป็นวงจรปิด ทำให้สัญญาณตรวจสอบได้และการจัดการลงมือได้ก่อน แล้วจึงใช้ดัชนีความสามารถประเมินการปรับปรุง จึงจะไม่กลายเป็นการใช้เครื่องมือสถิติเป็นเพียงรายงาน
คำถามที่พบบ่อย
กระบวนการไม่เสถียรแต่ Cpk สูง สรุปได้เลยว่าความสามารถเพียงพอหรือไม่
ไม่ควร ดัชนีสูงอาจมาจากหน้าต่างตัวอย่างหรือความผันผวนชั่วคราว การที่กระบวนการไม่เสถียรแปลว่าผลการดำเนินงานในอนาคตยังขาดฐานที่มั่นคง ควรระบุสาเหตุพิเศษและกู้ความเสถียรก่อน แล้วจึงประเมินความสามารถ
ความต่างระหว่าง Cp กับ Cpk มากบอกอะไร
โดยทั่วไปบ่งชี้ว่าจุดศูนย์กลางของกระบวนการเยื้องจากข้อกำหนดจำเพาะ เพราะ Cp มองเพียงการกระจาย ขณะที่ Cpk คิดระยะจากศูนย์กลางถึงข้อกำหนดที่ใกล้กว่าด้วย แต่ยังต้องตรวจสอบข้อกำหนดด้านเดียว การแจกแจง และเกณฑ์ส่วนเบี่ยงเบนมาตรฐาน ห้ามสรุปรากเหง้าจากผลต่างเพียงอย่างเดียว
จุดผิดปกติบนแผนภูมิควบคุมลบทิ้งแล้วค่อยคำนวณความสามารถได้หรือไม่
ห้ามลบเพื่อให้ดัชนีดีขึ้น จะแก้ไขได้ก็ต่อเมื่อยืนยันแล้วว่าเป็นความผิดพลาดของการวัดหรือการบันทึก และปฏิบัติตามกฎที่มีการควบคุม ความผิดปกติของกระบวนการจริงต้องสืบสวนและจัดการ พร้อมเก็บข้อมูลดั้งเดิมและคำอธิบายการวิเคราะห์ไว้
ซอฟต์แวร์ SPC ตัดสินรากเหง้าของความผิดปกติโดยอัตโนมัติได้หรือไม่
โดยทั่วไปไม่ได้ ซอฟต์แวร์ระบุสัญญาณทางสถิติตามกฎและเชื่อมโยงข้อมูลกระบวนการได้ แต่รากเหตุยังต้องสืบสวนหน้างานร่วมกับอุปกรณ์ วัสดุ กระบวนการ บุคลากร และระบบการวัด การปล่อยงานคุณภาพก็ต้องปฏิบัติตามกระบวนการของโรงงาน
