TECHNICKÁ UNIVERZITA V KOŠICIACH

FAKULTA ELEKTROTECHNIKY A INFORMATIKY

Využitie merania a štatistických metód pri hodnoten í kvality

výroby zdravotníckych textílií

2011 Renáta SAB0L0VÁ

TECHNICKÁ UNIVERZITA V KOŠICIACH

FAKULTA ELEKTROTECHNIKY A INFORMATIKY

Využitie merania a štatistických metód pri hodnotení kvality výroby

zdravotníckych textílií

DIPLOMOVÁ PRÁCA

Študijný program: Elektrotechnické inžinierstvo

Študijný odbor: 5.2.9 Elektrotechnika

Školiace pracovisko: Katedra elektrotechniky a mechatroniky (KEM)

Školiteľ: Ing. Peter Bober, PhD

Košice 2011 Renáta SABOLOVÁ

Analytický list

Autor: Renáta Sabolová

Názov práce: Využitie merania a štatistických metód pri hodnotení kvality

výroby zdravotníckych textílií

Podnázov práce:

Jazyk práce: slovenský

Typ práce: Diplomová práca

Počet strán: 58

Akademický titul: Inžinier

Univerzita: Technická univerzita v Košiciach

Fakulta: Fakulta elektrotechniky a informatiky (FEI)

Katedra: Katedra elektrotechniky a mechatroniky (KEM)

Študijný odbor: 5.2.9 Elektrotechnika

Študijný program: Elektrotechnické inžinierstvo

Mesto: Košice

Vedúci práce: Ing. Peter Bober, PhD.

Konzultanti práce:

Dátum odovzdania: 29. apríl 2011

Dátum obhajoby: 25.-26.mája 2011

Kľúčové slová: Regulačné diagramy, štatistické metódy, štatistická regulácia

procesu

Kategória konspekt: Matematika; Matematická štatistika.

Citovanie práce: Sabolová, Renáta: Využitie merania a štatistických metód pri

hodnotení kvality výroby zdravotníckych textílií. Košice:

Technická univerzita v Košiciach, Fakulta elektrotechniky

a informatiky, 2011. 58 s.

Názov práce v AJ: Measurement and Statistical Process Control in Medical Fabrics

Production Quality Control

Podnázov práce

v AJ:

Kľúčové slová v AJ: control chart, statistical methods, statistical process control

Abstrakt v SJ

Táto práca je zameraná na využitie štatistických metód pri určovaní kvality výroby

zdravotníckych textílií. K tomu sme využili Shewhartove diagramy, ako hlavný nástroj

hodnotenia kvality, konkrétne špecifikovaných rozmerov výrobkov. Súčasne boli

vypočítané aj indexy spôsobilosti. Po vyhodnotení jednotlivých parametrov, ktoré majú

vplyv na kvalitu výrobku, sú uvedené návrhy na zlepšenie. Cieľom je dosiahnuť lepšiu

vizualizáciu procesu kontroly merania špecifikovaných rozmerov výrobkov, kontrolu

stability procesu a zároveň spôsobilosť procesu. Prvá polovica tejto práce je venovaná

teórii štatistických metód a vysvetlenie ich aplikácie v procese. Hlavnou úlohou bolo

navrhnúť regulačné diagramy, ktorých využitie by napomáhalo pri hodnotení kvality

výrobku.

Abstrakt v AJ

The thesis concentrates on utilization of the statistical methods for quality control of

healthcare textile production. The Shewhart diagram has been used as main tool for the

quality control of specified dimensions of the products. The capability indicators has

been caunted and determined. Evaluuation of the particular parameters which have

influance on the quality of the product consist also of the recomendation for

imrovement. The aim is to improve visualization of the quality inspection –

measurement of the specified dimensions of the product and at the same time control

stability and the capabilty of the process.

First half is concerned with the theory of the statistical mehods and the

explanation of the optional implementation in the process.. Second part is concerned

with the proposal of the regulation diafgrams and their utilitzation in the quality

control.

Čestné vyhlásenie

Vyhlasujem, že som celú diplomovú prácu vypracovala samostatne s použitím

uvedenej odbornej literatúry.

Košice, 29. Apríla 2011

..........................................

vlastnoručný podpis

Poďakovanie

Touto cestou by som chcela poďakovať vedúcemu diplomovej práce:

Ing. Petrovi Boberovi, PhD. za odborné vedenie, cenné rady, ochotu a spoluprácu pri

zostavení a písaní tejto diplomovej práce. Vďaka však patrí všetkým, ktorý ma viedli,

rozvíjali a inšpirovali počas celého môjho štúdia.

Predhovor

Už niekoľko desaťročí je v rôznych oblastiach života skloňované slovo kvalita. V

oblasti výroby produktov ako aj v oblasti služieb.

Pri určovaní kvality výrobku je potrebne stanoviť súhrn znakov a charakteristík

výrobku. Cieľom je určiť, či výrobok stanoveným požiadavkám vyhovuje. Kvalita sa

sleduje v celom procese výroby, čo má veľký vplyv na výrobu kvalitného výrobku.

Čoraz viac sa kvalita pre firmy stáva dôležitým faktorom úspechu, zachovania

a upevnenia pozície na trhu. Na zlepšenie kvality sa zavádzajú jednotlivé štatistické

nástroje - metódy.

Cieľom tejto práce je navrhnúť a zaviesť regulačné diagramy, ako jednu zo štatistických

metód vyhodnotenia kvality zdravotníckych textílií vyrábané vo firme Tytex Slovakia

s.r.o.

Predkladaná práca vznikla za spolupráce a so súhlasom vedenia firmy Tytex Slovakia

s.r.o. v Humennom.

Obsah

Zoznam obrázkov ........................................................................................................... 9

Zoznam tabuliek ........................................................................................................... 10

Zoznam grafov .............................................................................................................. 11

Zoznam symbolov a skratiek ....................................................................................... 12

Slovník termínov ........................................................................................................... 13

Úvod ............................................................................................................................... 14

1 Formulácia úlohy .................................................................................................... 16

2 Popis metód štatistického riadenia kvality ........................................................... 17

2.1 Histogram ............................................................................................................ 19

2.2 Regulačné diagramy ............................................................................................ 21

2.2.1 Konštrukcia regulačných diagramov ........................................................... 22

2.2.2 Shewhartové diagramy ................................................................................. 24

2.2.3 Stabilita procesov ......................................................................................... 25

2.2.4 Spôsobilosť procesu ..................................................................................... 28

3 Oboznámenie sa so súčasným stavom .................................................................... 30

3.1 Popis merania a evidencia hodnôt ....................................................................... 33

3.2 Súčasné vyhodnocovanie meraní ........................................................................ 34

4 Návrh systému regulačných diagramov ................................................................ 36

3.1 Využitie Shewhartových diagramov ................................................................ 36

4.1.1 Realizácia grafických výstupov ................................................................ 37

4.1.2 Postup práce s makrom ......................................................................... 37

4.1.3 Návrh a zostrojenie R-X diagramu ...................................................... 39

5 Vyhodnotenie sledovaných parametrov ................................................................ 44

5.1 Vyhodnotenie parametrov výrobku po jednotlivých

strojoch .................................................................................................................... 44

6 Návrh na zlepšenie ................................................................................................... 54

7 Záver ......................................................................................................................... 56

Zoznam použitej literatúry .......................................................................................... 57

Prílohy ............................................................................................................................ 58

FEI KEM

9

Zoznam obrázkov

Obr. 1 Mapa umiestnenia firmy na Slovensku ........................................................... 13

Obr. 2 Materská spoločnosť Vernal A/S sídliaca v Dánsku ...................................... 13

Obr. 3 Histogram s Gaussovou krivkou ..................................................................... 19

Obr. 4 Pletací stroj ..................................................................................................... 30

Obr. 5 Gamma meter .................................................................................................. 32

Obr. 6 Meracie zariadenie Ram ................................................................................. 32

Obr. 7 Digitálna váha ................................................................................................. 32

Obr. 8 Ukážka zvoleného hárka ................................................................................. 38

FEI KEM

10

Zoznam tabuliek

Tab. 1 Zdrojová tabuľka údajov ................................................................................. 36

Tab. 2 Pracovná tabuľka makra ................................................................................. 37

Tab. 3 Vypočítané hodnoty spôsobilosti .................................................................... 45

FEI KEM

11

Zoznam grafov

Graf č.1 R- diagram/váha pre stroj č.16 bez vylúčených hodnôt .................................. 42

Graf č.2 X- diagram/váha pre stroj č.16 bez vylúčených hodnôt ................................. 42

Graf č.3 Váha – diagram rozpätia pre váhu výrobkov stroj č.16 .................................. 44

Graf č.4 Váha- diagram priemerov pre váhu výrobkov stroj č.16 ................................ 45

Graf č.5 Voľný lem- diagram rozpätia voľného lemu výrobkov stroj č.16 .................. 46

Graf č.6 Voľný lem- diagram priemerov voľného lemu výrobkov stroj č.16 .............. 47

Graf č.7 Záťaž 800g – diagram rozpätí pre rozmer výrobku zaťaženého 800g záťažou stroj č.16 ............................................................................................ 48

Graf č.8 Záťaž 800g – diagram priemerov pre rozmer výrobku zaťaženého 800g záťažou stroj č.16 ............................................................................................ 48

Graf č.9 Váha –diagram rozpätí pre váhu výrobkov stroj č.17 ..................................... 49

Graf č.10 Váha – diagram priemerov pre váhu výrobkov stroj č.17 .............................. 50

Graf č.11 Voľný lem – diagram rozpätia voľného lemu pre výrobky stroj č.17 ............ 51

Graf č.12 Voľný lem – diagram priemerov voľného lemu pre výrobky stroj č.17 ......... 51

Graf č.13 Záťaž 800g – diagram rozpätí pre rozmer výrobku zaťaženého 800g záťažou stroj č.17 ............................................................................................ 52

Graf č.14 Záťaž 800g – diagram priemerov pre rozmer výrobku zaťaženého 800g záťažou stroj č.17 ............................................................................................ 54

FEI KEM

12

Zoznam symbolov a skratiek

mm jednotka dĺžky v sústave SI

g jednotka váhy v sústave SI

CL stredná priamka/čiara

UCL horná regulačná hranica

LCL dolná regulačná hranica

USL horná tolerančná hranica

LSL dolná tolerančná hranica

FEI KEM

13

Slovník termínov

Proces je postupnosť či rad časovo usporiadaných udalostí tak, že každá

predchádzajúca udalosť sa zúčastňuje na determinácii nasledujúcej udalosti.

FEI KEM

14

Úvod

Tytex Slovakia s.r.o. patrí do skupiny TYTEX GROUP.

Materská firma TYTEX A/S vznikla v roku 1971 v Ikaste, v Dánsku a od počiatku sa

venuje vývoju a výrobe zdravotníckych výrobkov.

V roku 2001 v rámci privatizácie humenskej spoločnosti Linda s.r.o. vstupuje

TYTEX a.s. svojim kapitálom a zriaďuje pletiarenskú výrobu zdravotníckych výrobkov

TYTEX SLOVAKIA s.r.o. s pôvodným počtom zamestnancov 77.

V súčasnosti, TYTEX GROUP pozostáva mimo vedenia v Dánsku a obchodných

zastúpení, v Nemecku a USA z dvoch výrobných závodov Tytex Slovakia s.r.o.

a Tytex Thailand Co., Ltd. K 31.12.2010 má TYTEX GROUP 630 zamestnancov.

Základ tvorí 425 zamestnancov TYTEX Slovakia s.r.o.

Obr. 1 Mapa umiestnenia firmy na Slovensku

Obr. 2 Materská spoločnosť Vernal A/S sídliaca v Dánsku

Dlhotrvajúca tradícia inovácií a kvality výrobkov zaistila, že skupina TYTEX

GROUP patrí medzi svetových leadrov na trhu v rámci svojej oblasti [1].

FEI KEM

15

Na výrobu sú využívané kruhové pletacie technológie Santoni a Matec, ploché

osnovné pletenie Raschel a celý rad automatických a ručných šijacích strojov.

Dôležitou úlohou je zabezpečiť požadovanú kvalitu výrobkov, ktorá je základom

pre spokojnosť zákazníka.

Zabezpečeniu kvality má napomáhať zavedený systém Manažérstva kvality, na

ktorý kladie vedenie veľký dôraz. To je dôvod, prečo je TYTEX GROUP už od roku

2003 certifikovaný akreditovanou certifikačnou spoločnosťou Bureau Veritas podľa

ISO 9001:2008 , ISO 13485:2003 a ISO 14000:2004 a pravidelne v dvojročných

intervaloch recertifikovaný.

Jedným z hlavných problémov ovplyvňujúcich produktivitu, efektívnosť a kvalitu

výrobného procesu sú mimo vizuálnych pletiarenských chyb vo výrobkoch ( chyby

pletenia, napr. dierky, stopy po ihle ) rozmerové parametre výrobku (váha, voľný

lem, rozmer nohy, rozmer nohy pod záťažou, lem pod záťažou). Dodržiavaním týchto

parametrov sa hodnotí stabilita procesu.

Kontrolu a merania týchto parametrov zabezpečuje oddelenie kontroly.

V súčasnosti sa na vyhodnocovanie používajú excelovské tabuľky s funkciami priemeru

std, cp a cpk, ktoré evidujú ale neupozorňujú na prichádzajúci problém. Navyše

aritmetické priemery môžu zakrývať priebeh procesu.

Z tohto dôvodu je táto diplomová práca venovaná využitiu merania a štatistických

metód pri hodnotení kvality výroby.

FEI KEM

16

1 Formulácia úlohy

Jednou z činností kontroly kvality produkcie je pravidelné meranie rozmerov

výrobkov ich evidencia v excelovských tabuľkách. V prípade prekročenia

špecifikovaných tolerančných hodnôt pracovník kontroly zabezpečuje urýchlené

upovedomenie pracovníkov výroby na zjednanie nápravy vedúcej k návratu do

povolených rozmerových tolerančných medzí a následným meraním overuje účinnosť

technologického zásahu.

Tento systém však nie je dostatočne účinný. V prípadoch, keď sa výsledky meraní

nachádzajú v blízkosti tolerančných medzí, nedochádza k žiadnemu upozorneniu.

Terajší spôsob nás upozorňuje až v prípade, keď daný výrobok nespĺňa tolerančné

normy. Úlohou tejto diplomovej práce je zaviesť systém regulačných diagramov pre

merané parametre zvoleného výrobku. Stanovenie horných a dolných tolerančných

a regulačných hraníc. Výstupy by mali byť Run Charts s možnosťou stanovenia

sledovaného obdobia.

FEI KEM

17

2 Popis metód štatistického riadenia kvality

Kvalita je spolu s cenou základným faktorom pre rozhodovanie sa zákazníka pri

výbere produktu. Pre výrobcu je nekvalitný výrobok odpadom, ktorý sa nesmie dostať

k zákazníkovi. Preto sa kvalita stáva dôležitým faktorom úspechu, zachovania

a upevnenia pozície výrobcu na trhu. Z tohto dôvodu si podnik vytvára efektívny

program zlepšovania kvality, ktorý pomáha k zníženiu nákladov a zvýšeniu

produktivity. Zlepšovanie kvality pomáha eliminovať nehospodárnosť.

Nehospodárnosťou chápeme produkciu nezhodných výrobkov, na ktorých je

nevyhnutné urobiť opravu, zvýšený počet kontrol výrobku, vyradenie do odpadu a

ďalšie úpravy v procese a v dokumentácii.

M.Tkáč [2; str. 6] popisuje proces zlepšovania kvality niekoľkými krokmi, ktoré

sa po ukončení posledného kroku neustále opakujú, sú to:

1.Objasnenie dôvodov a určenie cieľa zlepšovania

2.Zhodnotenie súčasného stavu

3.Analýza možnosti

4.Plán a realizácia opatrení

5.Vyhodnotenie výsledkov

Na zlepšenie kvality M. Terek [3; str. 13] uvádza vhodné nástroje, ktoré je nevyhnutné

poznať a využívať:

• metódy a modely štatistického riadenia kvality

• metódy a modely teórie spoľahlivosti

• iné vhodné nástroje

Štatistické riadenie je jednou z častí riadenia kvality, pri ktorej sa používajú

postupy matematickej štatistiky.

Poznáme tri základné oblasti štatistického riadenia kvality:

1. štatistická regulácia procesu

2. štatistická prebierka

3. metóda navrhovania experimentov

FEI KEM

18

Podľa T.W.Nolana [4]štatistická regulácia procesu (statistical process control –

SPC) je súbor nástrojov, väčšinou štatistických, ktoré pomáhajú pochopiť, čo sa deje

v nejakom procese, ktorý produkuje produkty.

Pod štatistickou prebierkou rozumieme metódu výberovej kontroly kvality

produkcie. Cieľom tejto kontroly je zistiť, či preberaný súbor výrobkov vyhovuje

stanoveným, resp. dohodnutým podmienkam v kúpnej zmluve. Na základe tejto

kontroly sa výrobky triedia na dobré (zhodné) a chybné (nezhodné).

Podstatou štatistickej prebierky je kontrola kvality súboru, pri ktorej je určený rozsah

výberu, t. j. počet výrobkov, ktoré majú byť vybrané z preberaného súboru a

skontrolované podľa preberacieho kritéria, ktoré slúži k rozhodnutiu o prijatí alebo

zamietnutí, t.j. o expedovaní alebo neuvoľnení celého preberacieho súboru na základe

výsledku kontroly výberu.

Rozdelenie štatistických prebierok podľa spôsobu kontroly preberaného súboru

M. Terek [3; str.114] uvádza takto:

1. Štatistická prebierka meraním (acceptance sampling by variables) je založená na

meraní ukazovateľov kvality v spojitej stupnici.

2. Štatistická prebierka porovnávaním (acceptance sampling by attributes) je

založená na delení jednotiek na “zhodné a nezhodné”.

Metóda navrhovania experimentov : je ďalšia z oblasti štatistického riadenia kvality.

M. Terek [3; str.157] definuje pojmy :

Experiment – možno definovať ako ľubovoľný zásah do systému s cieľom pozorovať

alebo merať účinky tohto zásahu. Experiment možno obyčajne rozdeliť na relatívne

samostatné časti, ktoré sú označované ako pokusy. V jednom pokuse sú úrovne faktorov

konštantné. Pokus možno viackrát opakovať.

Návrhom (plánom) experimentu nazveme výber pokusov, ktoré zaradíme do

experimentu, výber počtu opakovaní týchto pokusov, prípadne aj určenie poradia

vykonania pokusov.

Pri riadení kvality sa preferuje sedem metód, ktoré sú známe aj ako sedem klasických

nástrojov zlepšovania kvality. M. Tkáč [2; str. 17-18] uvádza najčastejšie používané a

stále aktuálne :

FEI KEM

19

1. histogram

2. kontrolný list

3. Paretov diagram

4. diagram príčin a následkov

5. diagram koncentrácie chýb

6. koleračný diagram

7. regulačný diagram

2.1 Histogram

Medzi základné nástroje M. Tkáč [2; str.17-18] zaraďuje histogram, ktorý je

špeciálnym typom stĺpcového diagramu zobrazujúci početnosť triednych intervalov

náhodnej veličiny. Podáva informáciu o rozdelení hodnôt premennej z daného

rozpätia (o jeho tvare, vrcholoch a extrémnych hodnotách). Šírky stĺpcov

v histograme predstavujú šírky triednych intervalov, výšky stĺpcov predstavujú

počty hodnôt parametra patriacich do daného intervalu.

Histogram sa používa na:

• názorné zobrazenie rozloženia hodnôt štatistického súboru

• odhad základných charakteristík polohy (stredná hodnota, modus, medián)

• odhad základných charakteristík variability (variačné rozpätie, rozptyl,

smerodajná odchýlka)

• odhad rozdelenia hodnôt základného súboru (hustota, distribučná funkcia

predpokladaného rozdelenia)

• analýzu vplyvu nežiaducich príčin

M. Tkáč [2;str. 17-18] vysvetľuje konštrukciu histogramu, ktorá vyplýva

z grafického zobrazenia (formou stĺpového diagramu) absolútnych početností intervalov

variačného triedenia analyzovaného súboru údajov, kde:

• výška stĺpca je hodnota ni

• šírka stĺpca je šírka intervalu (ti-1;ti).

FEI KEM

20

V prípade predpokladaného rozdelenia vizuálne podľa stĺpcového diagramu

môžeme odhadnúť krivku jeho hustoty pravdepodobnosti. Za predpokladu

normálneho rozdelenia ide o Gaussovu krivku (obr. 3)

Obr.3 Histogram s Gaussovou krivkou, M. Tkáč [2;str.17]

Cez histogram je preložená Gaussova krivka normálneho rozdelenia. Tvar

histogramu môže priniesť prvotnú informáciu o analyzovanom súbore, preto sa

často používa pri štatistickom skúmaní. Na odhad parametra µ používame výberový

aritmetický priemer a na odhad parametra σ používame výberovú smerodajnú

odchýlku s [2] .

x-výberový aritmetický priemer s- výberová smerodajná odchylka

Výhodou použitia histogramu na odhad spôsobilosti procesu je možnosť získať

okamžitú vizuálnu predstavu o nej.

FEI KEM

21

V analýze spôsobilosti procesu okrem histogramu použijeme ďalšiu z techník –

regulačné diagramy.

2.2 Regulačné diagramy

Regulačné diagramy v istej časovej postupnosti transformujú vstupy na výstupy a

slúžia na stabilizáciu a zlepšovanie procesov. Pri analýze údajov je preto veľmi dôležité

nejakým spôsobom definovať (najčastejšie časovú) následnosť. Keďže ide o skúmanie

dynamicky sa meniacich náhodných veličín, musíme sa pri štatistickej analýze zamerať

na ich základné atribúty, ktorými sú:

• poloha procesu

• variabilita procesu

• stabilita procesu

• spôsobilosť procesu [2].

Na sledovanie prvých troch základných atribútov procesu v čase sa používajú

regulačné diagramy. Sú grafickým prostriedkom využívajúcim princípy štatistických

testov významnosti pri riadení výrobného procesu. Teória regulačných diagramov

rozlišuje dva typy variability. Prvá je náhodná variabilita spôsobená bežnými

„náhodnými príčinami“ a je vyvolaná širokou škálou neidentifikovateľných príčin,

z ktorých každá sa podieľa veľmi malou zložkou na celkovej variabilite, ale žiadna

z nich neprispieva nejakou výraznou mierou. Druhý typ variability predstavuje reálnu

zmenu vo výrobnom procese. Takáto zmena môže byť pripísaná určitým

identifikovateľným príčinám, ktoré sa vzťahujú na „vymedziteľné príčiny“ alebo

„špeciálne príčiny“ kolísania. Regulačné diagramy sú vhodným nástrojom na popis

a monitorovanie obidvoch druhov variability [2].

Obyčajne používame súčasne dvojicu regulačných diagramov, a to jeden na

reguláciu polohy (úrovne hodnôt) regulovanej veličiny (prostredníctvom regulácie

strednej hodnoty alebo inej charakteristiky polohy, napríklad mediánu) a druhý na

reguláciu jej variability (prostredníctvom regulácie rozpätia, smerodajnej odchýlky

FEI KEM

22

alebo rozptylu regulovanej veličiny). Nevyhnutnosť pri zostrojovaní regulačných

diagramov je, na rozdiel od konštrukcie histogramov, zachovanie poradia získavaných

údajov v čase.

Regulačné diagramy používame ako preventívny prostriedok na riadenia kvality

procesu, v prípadoch, u ktorých je problematické odlíšenie kolísania hodnôt premennej

pod vplyvom náhodných a systematických príčin, a v ktorých sa predpokladá

stabilizovaná – regulovaná úroveň premennej v istom časovom úseku, v „spoľahlivom

pásme“. Benková [5;str. 103] Regulačné diagramy pomáhajú zabrániť zbytočnému,

resp. nepotrebnému nastavovaniu zariadení, výrobných liniek v prípade, že príslušný

proces je stabilný.

2.2.1 Konštrukcia regula čných diagramov

Základom regulačného diagramu je zobrazenie dát v dvojrozmernom

súradnicovom systéme. Os x-ová je osou časovou, os y-ová je osou hodnôt/dát,

Benková [6;str. 29]. Dáta sa navzájom spájajú do polygónu – priebehového diagramu

(Run chart) – časového radu. Kľúčovým atribútom pri regulačných diagramoch je čas

a racionálne zoskupenie údajov v ňom [6].

Zo získaných dát sa potom počíta centrálna priamka a regulačné medze.

Stredná priamka/čiara – CL (Central Line)

Horná regulačná medza/hranica - UCL (Upper Control Limit)

Dolná regulačná medza/hranica – LCL (Lower Control Limit)

Sledovaný parameter kvality – polygón –spojnica spájajúca dáta, ktorých poradie nie je

možné meniť

FEI KEM

23

Regulačné medze (RM) (čiary UCL a LCL) vymedzujú pásmo, v ktorom so zvolenou

pravdepodobnosťou leží výberová charakteristika, ak na proces pôsobia len náhodné

vplyvy (žiadne vymedziteľné príčiny).

Vtedy je proces štatisticky zvládnutý /stabilný/ pod kontrolou (čiže žiadny bod nie je

mimo čiar nad a pod).

Ak nejaký údaj leží mimo RM, je potrebné zasiahnuť a RM nazývame akčné medze.

Preto do diagramu zakresľujeme aj varovné medze – LWL, UWL[7].

LWL

UWL Akčné pásmo

Akčné pásmo

Varovné pásmo

Varovné pásmo

Vnútorné pásmo

3σ

2σ

− 2σ

1σ

− 1σ

A

B

C

C

B

A

UCL

CL

LCL

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

čas- poradie

regu

lova

ná v

elič

ina

UCL

CL

LCL

− 3σ

FEI KEM

24

2.2.2 Shewhartové diagramy

M. Terek [3] odporúča pri analýze regulačného diagramu postupovať v zmysle

normy STN ISO 8258 Shewhartové regulačné diagramy. Ak na sledovaný proces

pôsobia iba náhodné príčiny, potom sa všetky body polygónu v regulačnom diagrame

nachádzajú v intervale <LCL,UCL> a norma pre takúto situáciu používa označenie

,,proces je v štatisticky zvládnutom stave”, Benková [5;str. 104]. Názov

Shewhartové regulačné diagramy majú podľa Waltera A. Shewarta, ktorý ako prvý

v roku 1924 navrhol regulačné diagramy ako určitý grafický prostriedok využívajúci

princíp štatistických testov významnosti.

Existujú dva základné typy Shewhartových regulačných diagramov:

1. Regulačné diagramy meraním (používajú sa na analýzu kvantitatívnych znakov ). Sú

citlivejšie na menšie zmeny a veľmi dobre sa nimi sleduje poloha, variabilita a stabilita

procesu. Vstup tvoria často náhodné veličiny riadiace sa normálnym rozdelením. Medzi

najčastejšie používané regulačné diagramy meraním patria:

• diagram x – R, • diagram x – s,

• diagram Xindividuálne – Rkĺzavé,

• diagram x – R.

2. Regulačné diagramy porovnávaním (atribútové ) zamerané na analýzu kvalitatívnych

znakov.

Sú založené na binomickom rozdelení, resp. Poissonovom rozdelení. Spravidla sú

jednoduchšie na použitie ako diagramy meraním. Najčastejšie používame:

• p- diagram,

• np – diagram,

• c – diagram,

• u – diagram,

• X – individuálne diagramy

FEI KEM

25

Podľa spôsobu vykonávania analýzy rozdeľujeme Shewhartove regulačné diagramy na:

• diagramy, v ktorých sa údaje vypočítavajú (vyhodnocovacie) na základe

nameraných hodnôt,

• diagramy, v ktorých sú údaje určené (regulačné) ešte pred nameraním prvého

údaja [3].

2.2.3 Stabilita procesov

Isté zoskupenie bodov charakterizujú ,,nenáhodný“ vývoj procesu, t.j. vývoj

diagramu z istého hľadiska nepravdepodobný. Spravidla ide o vplyv nejakej

vymedziteľnej veličiny.

L. Nelson sformuloval 8 testov na určenie takýchto nenáhodných zoskupení. Vychádzal

z predpokladu, že pri použití pravidla 3σ, pri rovnomernom rozdelení pásiem CL -

UCL (resp. CL – LCL) na zóny A,B a C, predstavuje jedno pásmo, jednu smerodajnú

odchýlku.

M. Tkáč [2; str. 68-70] obrazne vysvetľuje, že proces nie je štatisticky zvládnutý (nie je

stabilný), ak nastane aspoň jeden z týchto prípadov:

1. Jeden bod leží za zónou A,

FEI KEM

26

2. Deväť bodov v rade za sebou leží nad (pod) CL.

3. Šesť bodov v rade za sebou plynulo stúpa (klesá).

FEI KEM

27

4. Štrnásť bodov v rade za sebou striedavo stúpa a klesá

5. Dva z troch bodov v rade za sebou ležia v zóne A alebo za ňou

6. Štyri z piatich bodov za sebou ležia v zóne B alebo za ňou

FEI KEM

28

7. Pätnásť bodov v rade za sebou leží v zóne C nad a pod CL

8. Osem bodov v rade za sebou leží pod a nad CL, ale mimo zóny C

Výskyt akéhokoľvek z opísaných nenáhodných zoskupení považujeme za dôkaz

existencie nejakej vymedziteľnej príčiny, a teda nestability procesu [2].

2.2.4 Spôsobilos ť procesu

Pri zabezpečení stability procesu pomocou regulačných diagramov, je

nevyhnutné zabezpečiť aj spôsobilosť procesu. Spôsobilosť procesu znamená vyrábať

v súlade s technickými alebo inými požiadavkami a taktiež schopnosť trvalo dosahovať

dopredu určené kritériá, najčastejšie strednú hodnotu. Dosiahnutie strednej hodnoty pri

každom výrobku je v praxi praktický nemožné. Preto z tohto dôvodu výrobok a jeho

FEI KEM

29

meraná a sledovaná veličina sa považuje za zhodnú, ak sa hodnota nachádza medzi

tolerančnými hranicami. Najčastejšie sa používajú indexy spôsobilosti Cp a Cpk.

Index spôsobilosti Cp je mierou potenciálnej schopnosti procesu zaistiť, aby sledovaný

znak kvality ležal vo vnútri tolerančných hraníc. Teda charakterizuje možnosti dané

variabilitou procesu, ale nehovorí ako boli tieto v skutočnosti využité. Vypočíta sa

podľa vzťahu [5]:

�� � USL � LSL6 �

Index spôsobilosti Cpk, na rozdiel od indexu Cp, zohľadňuje nielen variabilitu, ale aj

umiestnenie strednej hodnoty (µ) sledovaného znaku kvality v tolerančnom poli.

Charakterizuje teda skutočnú spôsobilosť procesu dodržiavať predpísané tolerančné

medze. V súčasnosti je najpoužívanejšou charakteristikou spôsobilosti procesu. Počíta

sa podľa vzťahu [5]:

��� � min �USL � µ3 σ , µ � LSL

3 σ �

USL - horná tolerančná hranica, LSL - dolná tolerančná hranica,

µ- stredná hodnota, �- smerodajná odchýlka.

Hodnoty Cp, Cpk �1,33 signalizujú dobrú spôsobilosť sledovaného procesu.

FEI KEM

30

3 Oboznámenie sa so sú časným stavom

Tytex Slovakia s.r.o. rozsahom výroby a počtom zamestnancov je v skupine

TYTEX GROUP najväčším výrobným závodom. Výrobný program je v súčasnosti

rozdelený do štyroch oblastí:

1. CONTINENCE CARE

Výrobky pre pacientov trpiacich inkontinenciou.

nohavičky:

2. ORTOHO CARE

Safehipy – výrobky s chráničmi bedrového kĺbu pre pacientov po operácii

bedrového kĺbu alebo chrániče pre aktívnych športovcov. Tieto výrobky sa

predávajú pod vlastnou značkou

Safehip active Hard:

3. SUPPORT CARE

tzv. Corsinel výrobky s vysokým obsahom elastanu pre pacientov po operácii

brušnej dutiny :

FEI KEM

31

4. MATERNITY CARE podprsenky, tehotenské nohavičky, tehotenské pásy

a rad ďalších výrobkov určených ženám počas tehotenstva:

Diplomová práca je zameraná na výrobky skupiny CONTINENCE CARE ,

vyrábané technológiou plochého osnovného pletenia Raschel na pletacích

strojoch Karl Mayer (obr.4 ).

Výrobný postup pozostáva z procesu snovania, pletenia, fixácie, rezania

a balenia hotového výrobku.

Začiatok výroby textílie je v procese snovania. Jednotlivé vlákna sa navíjajú

vedľa seba na osnovné valce v požadovanom množstve a dĺžke. V priemere je to

36 000 meter.

Pri výrobe sa používajú chemické vlákna (Polyamid, Polyester a Dorlastan-

polyuretanové vlákno). Pri prepracovaní osnovných cievok plošným pletením je

najdôležitejšie nastaviť správne vedenie a pnutie vlákna. Dôležité parametre,

ktoré vplývajú na proces pletenia a odvíjanie vlákna z osnovnej cievky sú

teplota, ktorá by mala byť cca. 22 – 24oC ako aj vlhkosť vzduchu. Tá by mala

byť v rozsahu 65 - 68%.

Obr. 4 Pletací stroj

FEI KEM

32

Upletená tkanina vychádzajúca z pletacieho stroja, ktorú tvorí

„nekonečný“ pás pozostávajúci z (500 – 750) kusov výrobkov, je v niektorých

prípadoch výrobok pripravený k rezaniu a baleniu. Je to v prípade, ak na

pletacom stroji je umiestnené fixačné zariadenie. Funkcia fixačného zariadenia

je stabilizovať rozmery výrobku pôsobením tepla.

V prípade že pletenie prebieha na strojoch, ktoré nie sú vybavené

fixačným zariadením nasleduje ďalší osobitný proces - fixácia. V tejto fáze sa

robí úprava textílie parou vo fixačnom zariadení. V celom výrobnom procese je

vykonávaná kontrola kvality.

Tá sa rozdeľuje na výrobnú a výstupnú kontrolu.

V prvom procese snovania sa jedná o vizuálnu kontrolu nasnovaných valcov

(napr. rovnomerný návin cievok).

Kontrolu pletenia úpletu vykonávajú operátori pletenia minimálne 2-krát počas

pracovnej zmeny na každom stroji. Na úplete kontrolujú:

- lem – zapletenie elastanu a farebného značenia, diery, zašpinenie

- telo – zapletenie elastanu a farebného vlákna, diery, zašpinenie

Operátori zároveň každé 2 hodiny kontrolujú pnutie dorlastanu [8].

Mimo vizuálnej kontroly kvality úpletu sa vykonáva periodická kontrola

rozmerov výrobkov.

Kontrolu rozmerov vykonávajú kontrolórky. Merania sa rozdeľujú na

meranie režných výrobkov a hotových výrobkov. Pri strojoch bez priamej

fixácie sa kontrola rozmerov vykonáva na meracom zariadení ZWICK.

U strojov s priamou fixáciou je kontrola rozmerov zameraná na kontrolu

šírkových a dĺžkových rozťažností vo voľnom stave a pod záťažou po 60

sekundách pôsobenia zaťaženia. Súčasťou tejto kontroly je aj kontrola

hmotnosti výrobku.

Namerané rozmery sa porovnávajú s predpísanou špecifikáciou a sú

zaznamenávané do excelovských tabuliek (Príloha A č.1).

FEI KEM

33

3.1 Popis merania a evidencia hodnôt

Na meranie sa používajú jednoduché, ale kalibrované meracie zariadenia.

Obr. 5 Gamma meter

Jeden z meraných a kontrolovaných parametrov je voľný lem. Ten sa meria Gamma

metrom (obr.5), z ktorého sa nameraný údaj prenáša a zaznamenáva do príslušnej

tabuľky.

Obr. 6 Meracie zariadenie Ram

Na meracom zariadení RAM (obr.6) sa meria rozťažnosť výrobku pôsobením záťaže.

Výrobok je upevnený na meracie zariadenie a zaťažovaný záťažou 200 resp. 800g po

dobu 60 sekúnd. Údaj v mm sa odčíta zo stupnice manuálne zapíše do tabuľky.

Obr.7 Digitálna váha

Kontrola výrobku pokračuje kontrolou váhy výrobku. Tá je zisťovaná na digitálnej váhe

(obr.7). Váha sa odčíta z displeja a manuálne zapíše do príslušnej tabuľky.

FEI KEM

34

Výstupná kontrola kvality výrobku je zameraná na meranie hotových výrobkov.

Meranie rozmerov a váhy finálneho výrobku je dôležité z dôvodu vzájomne

odsúhlasených požiadaviek zákazníka, ktorý požaduje od výrobcu výrobky

požadovaných rozmerov, ale zároveň požaduje dokumentovať aj spôsobilosť procesu

výroby.

3.2 Súčasné vyhodnocovanie meraní

V súčasnosti sa výrobky merajú 1x za zmenu, každý artikel z každého stroja.

Viackrát sa robia merania výrobku pri zmene artiklu, veľkosti a výmene osnovných

cievok, kde môže dochádzať k rozladeniu stroja. Potrebné je nastavovanie pnutia

Dorlastanu a pri zmene artiklu aj prestavba celého prístroja.

Merania sa pri týchto zmenách robia častejšie a zaznamenávajú sa do tabuliek. Z upletenej tkaniny vychádzajúcej z pletacieho stroja sa odstrihne jeden kus, ktorý sa

v prípade, že na stroji je fixačné zariadenie, považuje za hotový výrobok. Na tejto

vzorke sa merajú a sledujú tieto hodnoty:

� výška voľne [mm]

� noha pod záťažou 200g [mm]

� noha pod záťažou 1000g [mm]

� lem voľne [mm]

� lem pod záťažou 200g [mm]

� lem pod záťažou 800g [mm]

� váha výrobku [g]

Namerané hodnoty sú zapisované do excelovských tabuliek, do súboru

príslušného artikla. Jeden z nedostatkov pri vyhodnocovaní je, že do súboru sú

zapisované údaje spolu z viacerých strojov, ak je na nich pletený rovnaký artikel.

Potom sú dáta vyhodnocované spoločne. Vyhodnocované sú hodnoty spôsobilosti

procesu cp a cpk. Namerané hodnoty, ktoré sú mimo stanovenej hornej hranice sú

v tabuľke vyznačené červenou farbou a hodnoty pod dolnou hranicou sú modrej farby.

Z tabuliek nie je možné zistiť prichádzajúci problém. Nie je možné sledovať stabilitu

procesu celého ako aj jednotlivých strojov, čo by mohlo odhaliť problémy niektorých

zariadení. Z tohto dôvodu chceme navrhnúť vyhodnocovanie kvality pomocou

FEI KEM

35

regulačných diagramov, sledovanie stability procesu jednotlivých artiklov a

jednotlivých strojov.

FEI KEM

36

4 Návrh systému regula čných diagramov

Pri návrhu štatistickej regulácie procesu si zvolíme parametre, ktoré budeme

vyhodnocovať pomocou regulačných diagramov. Na sledovanie použijeme typy

regulačných diagramov meraním. Regulačné diagramy nám dokážu včas signalizovať

vznik vplyvu negatívnych javov v procese, ktorý sledujeme. Dokážu určiť, kedy je

potrebné vykonať zásah do procesu v reálnom čase, aby sa proces dostal do stabilného

stavu. Aký typ zásahu je potrebný určuje dostatočná diagnostická informácia o zmene

v procese, ktorý sledujeme. Určujú aj to, kedy je zásah potrebný. Pri určovaní

spôsobilosti procesov, ktorá je základnou požiadavkou zákazníka, je určovanie stability

pomocou regulačných diagramov ďalšia z výhod ich používania. Regulačné diagramy

nám poskytujú dôležité informácie o kvalite procesu a neustálom zlepšovaní po

prípadných zásahoch. V konečnom dôsledku ich ekonomickým zhodnotením môžu

prispieť k zvýšeniu efektívnosti výroby či už je to zníženiu počtu meraní na

zariadeniach, ktoré dlhší čas pracujú v stabilnom stave, ale aj minimálne využívanie

strojov, ktorých stabilita je na hranici. V niektorých prípadoch aj ich generálka. Na

sledovanie požijeme Shewhartove diagramy.

4.1 Využitie Shewhartovych diagramov

Shewhartove diagramy sa využívajú na sledovanie jednej hodnoty. Základom je

dostatočné množstvo nameraných údajov v logických podskupinách, ktoré sú získavané

v relatívne rovnakých stálych podmienkach. Pre naše sledovanie z doteraz meraných

parametrov sme vybrali tri, pre nás najdôležitejšie parametre: voľný lem, lem pod

záťažou 800g a váha výrobku. Zamerali sme sa na výrobok zo skupiny CONTINENCE

CARE. Výrobok je označený pod názvom LIGHT a číslom (artikel) 070850-05.

FEI KEM

37

4.1.1 Realizácia grafických výstupov

Na realizáciu grafických výstupov sme použili program MS Excel, v ktorom sú

spracované aj doterajšie tabuľky výsledkov meraní za predchádzajúce obdobie.

Vytvorili sme 3 súbory:

Príloha A č.1– zdrojové súbory, tento súbor obsahuje tabuľku meraných údajov za rok

2010, ktorá nám slúži ako zdroj údajov na výpočet regulačných hraníc pre �� a R

diagramy a tabuľku nameraných údajov za obdobie od 1.1.2011 do 30.3.2011, ktorú

použijeme na vyhodnotenie súčasného stavu.

Príloha A č.2 – pracovné súbory, obsahuje pracovný súbor pre stroj č.16 a stroj č.17.

V týchto súboroch sú spracované výpočty a návrhy regulačných diagramov. Postup

výpočtov a návrhy diagramov je popísaný v kapitole 4.2.2.

Príloha A č.3 – vyhodnocovanie súbory , v tomto súbore je graficky vyhodnotená

súčasná stabilita procesu pre stroj č.16 a č.17.

Súčasťou pracovných a vyhodnocovacích súborov je makro, ktoré bolo zostavené na

základe našej špecifikácie inou osobou.

4.1.2 Postup práce s makrom

Zdrojové údaje Príloha A č.1. sú zaznamenávané chronologicky podľa dátumu

výroby a súčasne realizovaných meraní (Tab.1).

Tab.1 Zdrojová tabuľka údajov

FEI KEM

38

Na spracovanie údajov bol vytvorený pracovný súbor Príloha A č.2, do ktorého

pomocou makra budeme importovať hodnoty zo zdrojovej tabuľky. Makro je zostavené

z tabuľky parametrov a z tabuľky kopírovania buniek z importovaného súboru do

zvoleného hárku (Tab.2).

Tabuľka parametrov

Meno súboru odkiaľ: D:\2010_11\Vyucba\DP\Sabolova\makro1\070850-XX-Januar-December.xls

Hárok (koncové. č. artikla): 05

Stĺpec merania (písmeno): K

Číslo stroja (nič - všetky stroje): 0

Počet meraní vo výbere: 5

Dátum od: 1.1.2010

Dátum do: 28.4.2010

Kam importovať (hárok): X,R-diag.vaha

Kam importovať (bunka): A56

Max. počet dní: 25

Kopírovanie buniek z importovaného súboru do zvoleného hárka

1. Presuň bunky z miesta: B2

na miesto: B2

2. Presuň bunky z miesta: D2

na miesto: C1

3. Presuň bunky z miesta:

na miesto:

Kam uložiť číslo stroja: B3

Tab.2 Pracovná tabuľka makra

V hornej časti tabuľky makra sú umiestnené ikony Import a Súbor. Ikona Súbor nám

slúži na výber mena súboru, odkiaľ sa budú importovať zdrojové údaje a súčasne zapíše

do tabuľky meno súboru. V našom prípade je to zdrojový súbor nameraných hodnôt za

rok 2010. Potom pokračujeme pri výbere hárku požadovanej veľkosti artikla, čo nám

určuje koncové číslo artikla, napríklad 070850 05. Riadok tabuľky ,, Stĺpec merania“

nám určí druh sledovaného merania. Pod názvom stĺpca (písmeno stĺpca) máme

v zdrojovej tabuľke umiestnené jednotlivé merania, napríklad: váha výrobku, voľný

lem, rozmery pri záťaži. V ďalšom riadku zadáme počet meraní vo výbere, v našom

prípade sme určili 5 meraní. Vo väčšine prípadov nie je v jeden deň namerané

FEI KEM

39

dostatočné množstvo údajov, preto sú doplnené údaje z nasledujúceho dňa, kým sa

nezaplní 5 meraní do výberu. Pre import údajov sa určí obdobie, ktoré sa bude

sledovať. Na realizáciu a výpočet hraníc sme určili celý rok 2010. Dôležité je, aby na

začiatku v súboroch, v ktorých budeme chcieť pracovať, boli vytvorené a pomenované

hárky na importovanie, najjednoduchšie je v každom z nich mať umiestnené makro. Je

to pre jednoduchú aplikáciu, bez veľkých zmien vo vypĺňaní. Jeden z posledných

parametrov tabuľky je určiť presnú bunku (písmeno a číslo bunky) kam sa začnú

importovať údaje a určiť maximálny počet dní to je dôležité v pracovnom súbore pre

výpočet regulačných hraníc.

Druhú časť makra vypĺňame podľa nami zvoleného hárku, kam by sa mal obsah

bunky importovať (Obr.8). Importuje sa obsah celej bunky, napríklad čísla artikla, číslo

stroja. Zapíšeme písmeno stĺpca a číslo riadku, ktorého obsah chceme importovať

a presne popíšeme písmeno stĺpca a číslo riadku, kde to chceme importovať. Ako je to

napríklad číslo artikla (Obr.8). Zo zdrojového súboru sme určili popis bunky, v ktorej sa

číslo artikla nachádza „B2“ a chceme ho importovať do bunky „B2“ nového hárku. Tam

sa nám obsah importovanej bunky zobrazí. Takýmto spôsobom môžeme importovať

rôzne bunky zo zdrojového súboru.

Obr.8 Ukážka zvoleného hárka

Po vyplnení tabuľky môžeme kliknutím na ikonu Import spustiť importovanie.

4.1.3 Návrh a zostrojenie R-X diagramu

Z dôvodu, že hodnoty : váha, voľný lem ako aj záťaž boli merané, použijeme

regulačné diagramy meraním, a to diagram R-diagram rozpätí a X-diagram priemerov.

FEI KEM

40

Pri označovaní diagramov pre zjednodušenie budeme používať X bez čiary. Na výpočet

regulačných hraníc pre X- diagram je potrebné vypočítať jednotlivé priemery výberov ��

a ich celkový priemer ��. A pre diagram rozpätí, rozpätie jednotlivých výberov

� a celkové rozpätie��. Na výpočet hraníc a centrálnej priamky použijeme rovnice [3]:

R- diagram:

Centrálna priamka : CL = ��

– jednotlivé rozpätia: � � ����� � min ��

- celkové rozpätie: �� � ∑ � !"#$

Pre výpočet hraníc:

- horná regulačná hranica: UCL = D4 *��

- dolná regulačná hranica: LCL = D3 *��

X- diagram:

Centrálna priamka : CL = ��

-priemer výberu: �% � ∑ �&'�1&

-priemer priemerov: �� � ∑ ) % !"#$

Pre výpočet hraníc:

- horná regulačná hranica: UCL = �� + A2*��

- dolná regulačná hranica: LCL = �� - A2*��

FEI KEM

41

M. Terek [3] uvádza súčinitele na výpočet regulačných hraníc:

Po vypočítaní jednotlivých hraníc a konštrukcií regulačných diagramov urobíme rozbor

za účelom zistenia či je proces pod kontrolou. Preskúmajú sa body mimo regulačných

hraníc (graf č.1). Najprv v diagrame pre rozpätie. Tieto údaje sa vylúčia. Z ostatných

podskupín sa znova vypočítajú a znázornia nové regulačné hranice. Ak je proces

štatisticky zvládnutý, vzhľadom k rozpätiu R, pokračujeme s konštrukciou diagramu X.

FEI KEM

42

Graf č.1 R- diagram/váha pre stroj č.16 bez vylúčených hodnôt

Po analýze diagramu R sa analyzujú priemery, aby sa zistilo, či sa poloha regulovanej

veličiny mení v čase. Znázorníme bodové údaje (graf č.2)

Graf č.2 X- diagram/váha pre stroj č.16 bez vylúčených hodnôt

0

0,2

0,4

0,6

0,8

1

1,2

R-diagram/váha

UCLR CLR LCLR rozpätia

6,2

6,7

7,2

7,7

8,2

8,7

X-diagram/váha

UCLX CLX LCLX arit.priemery USL SL LSL

FEI KEM

43

Tak ako pri diagrame rozpätia, aj tu sa vylúčia všetky hodnoty mimo regulačných

hraníc. Vypočíta sa nový celkový priemer, rozpätie a prerátajú sa nové regulačné

hranice. Tie sa používajú na hodnotenie stability súčasného procesu.

FEI KEM

44

5 Vyhodnotenie sledovaných parametrov

Na vyhodnotenie súčasného stavu boli použité nami zostrojené regulačne diagramy

s vypočítanými regulačnými hranicami na základe predchádzajúceho obdobia.

Vyhodnocovanie bolo realizované na dvoch strojoch, ktoré produkujú rovnaký výrobok.

Sledované bolo obdobie od 1.1.2011 do 30.3.2011. V predchádzajúcom období neboli

vôbec sledované procesy jednotlivých strojov, len celková spôsobilosť procesu

produkujúceho rovnaký artikel, čo spôsobovalo nedostatočný prehľad o spôsobilosti

jednotlivých strojov. Stabilita procesu nebola sledovaná vôbec. Regulačnými

diagramami sa dá vizuálne sledovanosť proces po jednotlivých strojoch a každý zvolený

parameter individuálne. Výsledné diagramy sú obsahom Prílohy A č.3.

5.1 Vyhodnotenie parametrov výrobku po jednotlivých strojoch

Stroj č.16

Váha výrobku:

Graf č.3 Váha – diagram rozpätia pre váhu výrobkov stroj č.16

Jeden zo sledovaných parametrov je Váha výrobku. V R- diagrame (graf č.3) sme

sledovali rozpätia hodnôt. Dva body sa nachádzajú na osi x, ich hodnota rozpätia je

0

0,10,20,3

0,40,5

0,60,70,8

0,91

R-diagram/váha

UCLR CLR LCLR rozpätia

FEI KEM

45

nulová, čo znamená, že všetky hodnoty vo výbere boli rovnaké. Pri analýze bodu nad

hornou hranicou sme usúdili, že veľkosť rozpätia bola spôsobená nevhodným výberom.

Merania neboli robené v rovnakom čase (nie v jeden deň).

Graf č.4 Váha- diagram priemerov pre váhu výrobkov stroj č.16

Sledovaním parametra Váhy výrobkov pomocou X- diagramu (graf č.4) sme

vyhodnotili proces ako nestabilný. Bodové hodnoty priemerov výberu sú mimo

regulačných hraníc nad hornou regulačnou hranicou UCL, ale viac ako 50% sa

nachádza pod dolnou regulačnou hranicou LCL. V niektorých prípadoch hodnoty

dosahujú hodnotu dolnej tolerančnej hranice LSL, v jednom prípade nie je dosiahnutá

ani dolná tolerančná hranica. Po analýze tohto procesu je nutné celý proces vycentrovať

smerom k strednej hodnote. V takomto prípade je aj pri prekročení regulačných hraníc

ešte stále menšia pravdepodobnosť prekročenia tolerančných hraníc. Keďže sme už

z grafu usúdili, že proces je posunutý smerom k dolnej tolerančnej hranici, aj výpočet

indexov spôsobilosti nám určí nespôsobilosť procesu (Príloha A č.3, Tab.3 ).

6,4

6,9

7,4

7,9

8,4

X-diagram/váha

UCLX CLX LCLX arit.priemery

USL SL LSL

FEI KEM

46

Tab.3 Vypočítané hodnoty spôsobilosti

Voľný lem:

Graf č.5 Voľný lem- diagram rozpätia voľného lemu výrobkov stroj č.16

Jedným z najviac meraných a sledovaných parametrov je parameter Voľný lem. Z

R- diagramu (graf č.5) sme mohli vidieť, že len jedna hodnota je tesne nad hornou

regulačnou hranicou. Všetky ostatné hodnoty sa nachádzajú vo vnútri regulačných

hraníc.

0

0,5

1

1,5

2

2,5

3

3,5

4

4,5

R-diagram/voľný lem

UCLR CLR LCLR rozpätia

cp 0,0330

cpk 0,0095

FEI KEM

47

Grafy č.6 Voľný lem- diagram priemerov voľného lemu výrobkov stroj č.16

V X – diagrame (graf č.6) nám prvých 10 výberov určuje proces ako nestabilný,

z hornej regulačnej hranice hodnoty klesnú až na hodnotu, ktorá prekročí dolnú

regulačnú hranicu. Potom v období od 17.1.2011 až po hodnotu z výberu 7.3.2011 je

proces v stabilnom stave. Tento výber bol už analyzovaný v sledovaní parametra Váha

výrobku, čo dokazuje , že výber hodnôt meraní 7.3.2011 nebol správny a má vplyv na

všetky sledované parametre.

23,5

24,5

25,5

26,5

27,5

28,5

29,5

30,5

X-diagram/voľný lem

UCLX CLX LCLX arit.priemery USL SL LSL

FEI KEM

48

Rozmer pri záťaži 800g:

Graf č.7 Záťaž 800g – diagram rozpätí pre rozmer výrobku zaťaženého 800g záťažou

stroj č.16

Graf č.8 Záťaž 800g – diagram priemerov pre rozmer výrobku zaťaženého 800g

záťažou stroj č.16

0

1

2

3

4

5

6

R-diagram/záťaž 800g

UCLR CLR LCLR rozpätia

57,5

58,5

59,5

60,5

61,5

62,5

63,5

64,5

65,5

66,5

X-diagram/záťaž 800g

UCLX CLX LCLX arit.priemery USL SL LSL

FEI KEM

49

Sledovaním R a X – diagramov (graf č.7 a graf č.8) pri záťaži 800g a porovnaním

s diagramami, ktorými bol sledovaný Voľný lem sme usúdili, že zmeny variability a

stability procesu sa vo väčšine zhoduje až na pár odchyliek. Ďalej môžeme sledovať

spôsobilosť procesu cp a cpk, ktorej vypočítané hodnoty nám určujú proces ako

nestabilný (Príloha A č.3 ), ktorý na rozdiel od parametra Váha výrobku, ktorý bol

v blízkosti dolnej tolerančnej hranici, môžeme vidieť, že je proces viac centrovaný

v strede, čo je pozitívne, ale ešte stále nedosiahol potrebnú hodnotu spôsobilosti.

Stroj č.17

Váha výrobku:

Graf č.9 Váha –diagram rozpätí pre váhu výrobkov stroj č.17

0

0,05

0,1

0,15

0,2

0,25

0,3

0,35

0,4

0,45

R-diagram/váha

UCLR CLR LCLR rozpätia

FEI KEM

50

Graf č.10 Váha – diagram priemerov pre váhu výrobkov stroj č.17

Sledovaním parametra Váha výrobku, sme zistili že hodnoty v X- diagrame (graf

č.10) nedosiali ani v jednom bode úroveň stability. Nebola prekročená dolná regulačná

hranica, dokonca v dvoch prípadoch sú hodnoty pod dolnou tolerančnou hranicou. V

takomto prípade je jedna z alternatív prepočítať nové regulačné hranice zo súčasných

hodnôt a ďalšie obdobie sledovať s novými regulačnými hranicami, alebo lepším

riešením je rozanalyzovať stav stroja. Práve to spôsobuje tak nízke hodnoty váhy

výrobku. Urobiť zmeny v nastavení stroja.

6

6,5

7

7,5

8

8,5

X-diagram/váha

UCLX CLX LCLX arit.priemery USL SL LSL

FEI KEM

51

Voľný lem:

Graf č.11 Voľný lem – diagram rozpätia voľného lemu pre výrobky stroj č.17

Graf č.12 Voľný lem – diagram priemerov voľného lemu pre výrobky stroj č.17

0

0,5

1

1,5

2

2,5

3

3,5

R-diagram/voľný lem

UCLR CLR LCLR rozpätia

23,5

24,5

25,5

26,5

27,5

28,5

29,5

30,5

X-diagram/voľný lem

UCLX CLX LCLX arit.priemery USL SL LSL

FEI KEM

52

V diagrame rozpätia len v jednom prípade bola hodnota mimo regulačných hraníc.

Čo v diagrame priemerov (graf č.12) sme mohli sledovať celé prvé obdobie t.j. január,

že hodnoty boli nad hornou hranicou. Až v druhej polovici sledovaného obdobia sa

proces dostal do stabilného stavu.

Rozmer pri záťaži 800g:

Graf č.13 Záťaž 800g – diagram rozpätí pre rozmer výrobku zaťaženého 800g záťažou

stroj č.17

0

1

2

3

4

5

6

7

R-diagram/záťaž 800g

UCLR CLR LCLR rozpätia

FEI KEM

53

Graf č.14 Záťaž 800g – diagram priemerov pre rozmer výrobku zaťaženého 800g

záťažou stroj č.17

V oboch prípadoch pri sledovaní zvolených parametrov sú procesy nestabilné

(graf č.12 a graf č.14). Proces sa dostal do štatisticky nezvládnutého stavu. Preto je

v takom prípade robiť odhad spôsobilosti nebezpečné. Proces musíme dostať do

stabilného stavu, aby sme získali spoľahlivý odhad spôsobilosti.

54,5

56,5

58,5

60,5

62,5

64,5

66,5

X-diagram/záťaž 800g

UCLX CLX LCLX arit.priemery USL SL LSL

FEI KEM

54

6 Návrh na zlepšenie

Náš návrh na zlepšenie by sme začali realizovať v počiatočnej fáze, a to zmenou

počtu meraní a zaznamenávaní v zdrojových súboroch. Na sledovaných strojoch by mal

byť minimálny počet meraní 5 v jeden deň, čo tvorí jeden výber. To by mohlo

pravdivejšie zobrazovať zmeny v procese. Navrhujeme realizáciu sledovania

a vyhodnocovania procesu pomocou makra, ktoré importuje dáta zo zdrojových súborov

do vyhodnocovacích. Pre presné vyhodnocovanie procesu bude vhodné, po vopred

stanovenom období prepočítať regulačné hranice v pracovnom súbore. Tie by sa

pravidelne po realizácii výpočtu menili vo vyhodnocovacom súbore.

Pri sledovaní stability procesu je potrebné sledovať stabilitu jednotlivých strojov.

Potom by bolo možné po vyhodnotení jednotlivých strojov, pri požadovanom menšom

počte výrobkov, používať len stroj, ktorý je štatisticky stabilný a spôsobilý. Na strojoch,

pri ktorých boli zistené zmeny variability, je potrebné zistiť príčiny ich vzniku.

Odporúčame pravidelné merania a zvýšenie ich počtu, čo pomôže pomocou sledovania

zistiť, čo spôsobuje príčiny zmeny stability a spôsobilosti. V niektorých prípadoch to

môže mať aj dôvod urobiť generálnu opravu, alebo prestavbu stroja na výrobu iného

artikla. Pri zistení a odstránení príčin je možné počet meraní znížiť, ak hodnoty

parametrov výrobkov produkovaných na stroji sa dlhšiu dobu nachádzajú v stabilnom

stave. To by bolo možné realizovať pri všetkých strojoch, u ktorých budú dosiahnutie

požadované hodnoty. Ak by bola pri strojoch zistená príčina, ktorá spôsobovala zmenu

stability, mala by sa zaviesť evidencia porúch - príčin, ktorá by mohla pomôcť

v budúcnosti pri riešení takýchto alebo podobných situácii.

Ďalším vyhodnotením procesu je spôsobilosť procesu požadovaná a dohodnutá

spolu so zákazníkom. Tá je teraz vyhodnocovaná spolu za celý proces. Pri takomto

vyhodnocovaní dochádza k nesprávnemu určeniu spôsobilosti z dôvodu, ak niektorý

stroj produkuje výrobky v štatisticky stabilnom a spôsobilom procese a hodnoty

parametrov výrobkov iného stroja sú tak nesprávne, že celý proces nie je nestabilný.

Z tohto dôvodu je výhodou určovanie stability a hlavne spôsobilosti procesu parametrov

výrobkov z jednotlivých strojov. Pri nedosiahnutí spôsobilosti procesu je potrebné

hľadať príčinu, čo je v celom procese nemožné. Príčin, ktoré spôsobuje nespôsobilosť je

veľa, jednou z nich môže byť aj zla údržba stroja, ale aj použitie nekvalitného materiálu

ako aj chyba pracovníkov. Vo výrobnom procese je vedená identifikácia

a sledovateľnosť výrobkov, kde je zaznamenávaný okrem iného aj stroj, na ktorom je

FEI KEM

55

výrobok pletený. Táto informácia postupuje spolu s výrobkom až k zákazníkom. Tu by

bolo možné mu poskytnúť aj údaje o konkrétnom stroji.

Elektronickú prílohu tejto práce tvoria súbory v MS Excel, v ktorých sú zdrojové,

pracovné a vyhodnocovacie súbory. Dôležitou súčasťou pracovných a vyhodnocovacích

súborov je makro, ktoré môže firma Tytex Slovakia s.r.o. použiť.

FEI KEM

56

7 Záver

Diplomová práca sa zaoberá návrhom a zavedením regulačných diagramov pre

hodnotenie rozmerov pletených výrobkov.

Navrhnuté riešenie má nahradiť pôvodný systém, ktorý spočíva v priebežnom

zaznamenávaní nameraných hodnôt rozmerov pletených výrobkov v excelovských

tabuľkách a výpočtoch priemeru a spôsobilosti „cpk“.

V tomto pôvodnom systéme sa namerané výkyvy v rozmeroch často strácajú

v priemeroch.

Navrhovaný systém využívajúci grafický výstup je jednoznačnejší, transparentnejší

nehovoriac o tom, že samotný princíp regulačných diagramov umožňuje operatívnejší

zásah do technológie resp. zmenu parametrov pletenia.

Navrhnutý spôsob spĺňa požadované zadanie „ zavedenia regulačných diagramov „.

Výsledky diplomovej práce budú v prvom rade využité pre hodnotenie kvality – t.j.

dodržiavanie špecifikovaných rozmerov Raschlových výrobkov a následne po

spracovaní súčasných dát sa plánuje s využitím aj na výrobu tubulárov a výrobkov

pletených technológiou MATEC.

FEI KEM

57

Zoznam použitej literatúry

[1] http://www.tytex.com/en/about-tytex

[2] TKÁČ, M. -TURISOVÁ, R.: Štatistické nástroje zlepšovania kvality. Študijný materiál. Vypracovaný v r. 2009 pre potreby TYTEX Slovakia s.r.o

[3] TEREK, M. – HRNČIAROVÁ, Ľ.: Štatistické riadenie kvality. Bratislava 2004, ISBN 80-89047-97-1

[4] NOLAN,T.W. – PROVOST,L.P.: Understanding Variation. Qvality Progress, May 1990

[5] BENKOVÁ,M.- FLOREKOVÁ,Ľ-BOGDANOVÁ,G.: Systém riadenia kvality, Košice 2007, ISBN 978-80-8086-066-0

[6] BENKOVÁ,M.: Zabezpečovanie kvality procesov. Skripta. Košice 2007

[7] http://omega.tuke.sk/gabriela.bogdanovska/.../Regula%C4%8Dn%C3%A9%20diagramy.doc

[8] Interná dokumentácia, WIS 5.1.1.2 Výrobná a výstupná kontrola výrobkov pletených na strojoch raschel, 30.11.2010

FEI KEM

58

Prílohy

Príloha A: CD médium – diplomová práca v elektronickej podobe, prílohy v

elektronickej podobe.

Príloha A č.1: Zdrojové súbory

Príloha A č.2: Pracovné súbory

Príloha A č.3: Vyhodnocovanie - súbory