On-line and off-line Quality Control

Maturski, seminarski i diplomski radovi iz informatike.

Upravljanje kvalitetom je staro koliko i sama industrija. Čim je čovek počeo da proizvodi prve proizvode, bio je zainteresovan za njihov kvalitet i trudio se da pronađe način kako će taj kvalitet dostići. Glavni cilj u svakom procesu proizvodnje je da se upravljajući kvalitetom proizvoda, usluga ili procesa obezbedi da su njihove karakteristike kvaliteta u skladu sa željenim. Upravljanje kvalitetom ne obuhvaza samo proizvode, usluge i procese, već i ljude, koji su važan deo preduzeća. Kada oni nemaju adekvatne veštine, odgovarajući nivo znanja i iskustva, kvalitet može da bude ozbiljno ugrožen. Iz ovoga vidimo da je upravljanje kvalitetom jako širok pojam i da se prožima kroz sve delove preduzeća, ali će se u ovom radu pažnja posvetiti upravljanju procesa, prozvoda i to uz pomoć statističkih alata.
Statistical Process Control (SPC) se bavi rešavanjem problema pri upravljanju kvalitetom, koncentrisana je na unapređenje, definisanje standarda, praćenje njihovog ispunjavanja, merenje, predviđanje i preduzimanje korektivnih i preventivnih aktivnosti. Najveće zasluge za rešavanje problema u ovoj oblasti pripadaju Walter Shewhatru, koji je u ranim radovima koristio statističke alate i tako 1920. godine izmislio kontrolne karte kako bi smanjio varijabilnost procesa. On je tvrdio da svi procesi imaju varijacije, a ključ za dostizanje visokog nivoa kvaliteta je držanje varijacija pod kontrolom. Kako bi proučavao trend varijacija u vremenu, on je statističkim metodama izračunao gornje i donje granice u okviru kojih varijacije mogu da se nalaze, koje se nazivaju i kontrolne granice. Izlazak iz tih granica predstavlja signal da su potrebne korektivne aktivnosti. SPC uspeva da, koristeći statističke metode, izmeri i analizira varijacije procesa i tako prati kvalitet proizvoda i prikaže progres u zavisnosti od ciljeva. SPC može da osigura da proizvod bude proizveden u skladu sa specifikacijama. Kasnije je Edwards Deming, u Americi, ovaj koncept proširio i na neproizvodni sektor, a na to su se nadovezali japanski industrijalci koji su ga koristili kao tehnički alat u menadžmentu kvaliteta, da bi ga, na kraju, japanski naučnici koristeći razne statističke metode, adaptirali u alat za poboljšanje kvaliteta.
Danas se SPC deli se na dve glavne kategorije: on-line upravljanje kvalitetom i off-line upravljanje kvalitetom. Ako se poboljšanja kvaliteta ostvariju tokom procesa proizvodnje onda je reč o on-line upravljanju kvalitetom, a ako se koriste razne tehničke metode za pobiljšanje kvaliteta pre nego što je počeo sam proces proizvodnje, onda govorimo o off-line upravljanju kvalitetom. Off-line pristup smatra da je kvalitet ugrađen u sam proizvod. Kada pominjemo upravljanje, važno je napomenuti da je 1935. godine Tippet uveo koncept uzorkovanja, i tako eliminisao potrebu za 100% -tnom kontrolom, kao jednim segmentom upravljanja, koje predstavlja aktivnost na kojoj se gubi mnogo vremena i novca. Pionir off-line upravljanja kvalitetom je Genichi Taguchi, tako da se taj metod još zove i Taguchijev metod. On obezbeđuje da performanse proizvoda ili procesa budu na visokom nivou identifikujući i kontrolišući faktore koji doprinose varijacijama. Taguchijev off-line metod se koncentriše na dizajn i pokušava da obezbedi najbolju kombinaciju parametara dizajna kako bi proizvod imao bolje performanse i na taj način predvideo i sprečio gubitke izazvane lošim kvalitetom kada je proizvod isporučen. To uključuje takvu kombinaciju parametara dizajna koja maksimizira performanse proizvoda. Ovaj deo je obično zanemaren u industrijskoj praksi.
Često se on-line upravljanje kvalitetom meša, ali i zamenjuje sa “statistical quality control” SQC. Sličnost je u tome sto oba pristupa uključuju uzorkovanje tj, vezu između osnovnog skupa, odnosno svih proizvedenih proizvoda i uzorka na kome se vrše istraživanja. (Slika 1.)

U SQC prihvatanje ili odbacivanje uzorka zavisi od broja defekata koji su nađeni u posmatranom uzorku. U zavisnosti od veličine i vrste uzorka za to postoje odgovarajući planovi uzorkovanja. Sa druge strane SPC daje mogućnost za ispravljanje ili podešavanje procesa proizvodnja na vreme kako bi se sprečila proizvodnja defektnih proizvoda.
Osnove on-line upravljanje kvalitetom se sastoje od merenja performansi tokom vremena. Uzorci gotovih proizvoda se ispituju u određenom vremenskom intervalu i na taj način se mogu identifikovati stvarne promene procesa. Ako su performanse uzorka u dozvoljenim granicama, proces se nesmetano nastavlja. U ovakvoj situaciji kaže se da je proces pod statističkim upravljanjem. Ako performanse uzorka izlaze izvan dozvoljenih granica, potrebno je zaustaviti proces, pronaći uzrok ove pojave u ukloniti ga. Najlakši put da se prati proces na ovaj način je preko kontrolnih karata (Slika 2). Proces procenjujemo kroz varijacije. Na osnovu uzorka varijacije mogu biti slučajne i one koje su sistemske. Prvo se identifikuju sistemske varijacije i ukoliko su one uzrok prelasku dozvoljenih granica potrebno je izmeniti sam proces ili neku aktivnost u procesu kako bi se ona smanjila. Njih treba kontrolisati i održavati na odgovarajućem nivou. Posle se identifikuju slučajne varijacije. Njih trenutno eliminišemo korekcijom i pratimo prilikom upravljanja procesom (Slika 3). Obe vrste varijacija utiču na kvalitet procesa, a preko njega na kvalitet proizvoda. Glavno što se mora istaći je to da se varijacije pocesa, mogu i moraju pratiti samo tokom odvijanja procesa, tako da se prilikom primene kontrolnih karti mora dobro poznavati proces i performanse koje se mere moraju biti jasno definisane. [7]

U zavisnosti od promenljivih koje merimo kontrolnim kartama, postoje dve glavne grupe kontrolnih karti. To su:
-Numeričke kontrolne karte za praćenje kvantitativnih (numeričkih) karakteristika kvaliteta
-Atributivne kontrolne karte za praćenje kvalitativnih (atributivnih) karakteristika kvaliteta.

Ono što povezuje i što je zajedničko za on-line and off-line upravljanje kvalitetom je upotreba statistike, a posebno normalne raspodele. Razlog za ovo je taj što većina parametara koji se posmatraju imaju normalnu raspodelu ili se uz dodatne transformacije mogu prikazati normalnom raspodelom, odnosno pratiti odstupanjem od nje. Drugi razlog je to što je za opisivanje normalne raspodele potrebno izračunati samo dva parametra aritmetičku sredinu ili centar ( ) i standardnu devijaciju ili parametar varijabilnosti, disperzije

Aritmetička sredina nam služi da uvidimo oko koje vrednosti se koncentrišu sve performanse proizvoda ili procesa. Kako bi dalje utvrdili da li je to ona vrednost koja nam odgovara, tj. da li je u blizini ciljne vrednosti. Ukoliko nije moramo preduzeti odgovarajuće korektivne aktivnosti, a ukoliko aritmetička sredina jeste u blizini ili se poklapa sa ciljnom vrednošću to je potreban, ali ne i dovoljan uslov da dokažemo da nam vrednosti posmatranog proizvoda ili procesa odgovaraju, tj, ispunjavaju zadate specifikacije. Specifikacije, odnosno ciljnu vrednost utvrđuje projektant i ta vrednost se smatra idealnom vrednošću. Oblik krive normalne raspodele zavisi od standardne devijacije. Prvo, iznos standardne devijacije govori koliko su srednje vrednosti performasi poizvoda dobri predstavnici svih njenih vrednosti na posmatranom skupu. A drugo, ovi parametri treba da pokažu koliko se svi elementi u uzorku međusobno razlikuju u odnosu na ciljnu vrednost. Na primer, ako se utvrdi da je varijabilitet u vrednosti jedne karakteristike kvaliteta proizvoda veliki, onda to znači da će prosečna vrednost te karakteristike kvaliteta biti loš pokazatelj vrednosti karakteristike kvaliteta pojedinačnog proizvoda. Pošto znamo da nivo kvaliteta gotovog proizvoda funkcionalno zavisi od nivoa kvaliteta svojstvenih karakteristika kvaliteta tog proizvoda, ako se karakteristika kvaliteta iz primera uvrsti u funkciju kvaliteta gotovog proizvoda dobićemo netačne informacije o kvalitetu proizvoda. A sa druge strane, ako se zna koliki je varijabilitet nekog parametra kvaliteta može se uticati na njegovu stabilizaciju. [5]
Na ovim temeljima Taguchi je zasnovao više metoda za poboljšanje nivoa kvaliteta proizvoda. Najvažniji su:
-Taguchijeva funkcija gubitka
-Filozofija off-line upravljanja kvalitetom, planiranja proizvoda
-inovacije u izradi plana za eksprerimente. [2]