Zdolność procesu ang. process capability

W dzisiejszych czasach relacje pomiędzy klientem a dostawcą opierają się coraz częściej na długoterminowej współpracy oraz wzajemnej wymianie informacji. Dyskusje na temat specyfikacji oraz ich limitów stają się często jednym z ważniejszych elementów każdego rozpoczynającego się projektu.

Klient nadaje specyfikacje i pragnie otrzymywać produkty zgodny z ustaleniami. Z drugiej strony dostawca potrzebuje zaprojektować i realizować swój proces w taki sposób, aby produkować według wymagań. Gdyby taki układ był możliwy wszyscy byliby zadowoleni i jedyne spotkania dotyczyłyby ewentualnie terminu płatności. W rzeczywistości tak nie jest i problemy z defektami, komponentami i produktami niezgodnymi ze specyfikacją są na porządku dziennym.

W efekcie, aby sprostać wymaganiom procesy dostawcy w dużej mierze oparte są na 100% kontroli, poprawkach komponentów już wytworzonych i kolejnych sortowniach. Ponieważ żyjemy w dobie gdy wszystkie firmy z mniejszym lub większym sukcesem wdrażają filozofię lean1, wszystkie te czynności są marnotrawstwem. Zatem niezwykle istotną rzeczą jest by produkować części z minimalną możliwą zmiennością.

W związku z takim podejściem wśród wielu organizacji zamiast przekazywania wymagań klienta do dostawcy jedynie w formie specyfikacji, klienci chcą wiedzieć czy procesy są w stanie sprostać ich wymaganiom bez potrzeby 100% inspekcji oraz dodatkowych elementów sortowania. Z tego też względu wdrożyli oni wymóg przedstawienia wskaźników zdolności procesu dla kluczowych charakterystyk produktu.

Badania procesu ze względu na podatność do wytwarzania wyrobów poza przyjętą tolerancją określa się wieloma równorzędnymi wskaźnikami najczęściej stosowane to C_p i C_pk, określające: pierwszy, na ile badany proces potrafi sprostać wymaganiom szerokości pasa tolerancji co nazywane jest precyzją procesu oraz drugi na ile środek pasa tolerancji pokrywa się ze średnią wartością badanego parametru (np. grubość taśmy) produkowanych wyrobów co nazywane jest dokładnością procesu. Wskaźnik C_p jest szerokością pasa tolerancji odniesioną do sześciokrotnej wariancji badanego parametru czyli zakresu w którym powinno wystąpić 99,5% wyników pomiarów

W celu badania zdolności procesu należy zebrać odpowiednią liczbę pomiarów danej cechy jakościowej. Następnie obliczamy następujące parametry:

• średnia arytmetyczną,
• rozstęp,
• odchylenie standardowe,

Wartość średnia powinna pokrywać się ze środkiem pola tolerancji, a odchylenie standardowe stanowić maks. 1/6 tego pola. Jeżeli założymy, że badana próba ma rozkład normalny, to w polu tolerancji musi się mieścić co najmniej 6σ (Sześć sigma), czyli 99,74% wszystkich wyrobów. Należy dążyć do sytuacji, gdy tolerancji mieści się 8, 10 lub nawet 12 wartości sigma. Im szerokość procesu jest mniejsza w odniesieniu do szerokości pola tolerancji tym proces ma większą zdolność.





Rys.1. Istota wyznaczania zdolności procesu

W przypadku, gdy wartość ta wynosi 1 (szerokość procesu jest równa zakresowi tolerancji), zgodnie z własnościami rozkładu normalnego wadliwość to 0,27%. W zależności od wymagań klienta może to być dużo lub mało. Ogólnoświatowym standardem jest tu wartość 1,33, przy której wadliwość wynosi około 0,0063%.



Rys.2. Wartość wskaźnika C_p przy różnym położeniu procesu

Proces może mieć "szerokość" mniejszą niż pole tolerancji (np. Cp = 2) i jednocześnie 90% wyrobów niezgodnych, gdy jest przesunięty daleko poza pole tolerancji. Dlatego konieczne jest zastosowanie drugiego wskaźnika oznaczanego jako wskaźnik wycentrowania procesu. Uwzględnia on wartość średnią procesu i oddzielnie bada zdolność dla obu połówek wykresu. Obliczamy zdolność procesu w odniesieniu do górnej i dolnej granicy tolerancji.

Wskaźnik wycentrowania procesu przyjmuje postać:





Rys.3. Wyznaczanie wskaźnika CPK

Stosowanie omawianych wskaźników może mieć miejsce tylko w przypadku oceny zdolności procesu, który jest statystycznie ustabilizowany.