Industrieseminar der Universität Mannheim

Anwendung und Nutzen statistischer Verfahren in der Fertigung

Sasan Safai
Oktober 2003

Abbildungsverzeichnis 3

1 Einleitung 4
1.1 Qualität 4
1.2 Fertigungskontrollen im Qualitätsmanagement 5

2 Grundlagen der Statistischen Prozesskontrolle 5
2.1 Ursachen für Fertigungsschwankungen 6
2.1.1 Annahme der Normalverteilung 7
2.2 Darstellung der Messergebnisse 9
2.2.1 Histogramm 9
2.2.2 Shewart -Kontrollkarte 10
2.3 Bestimmung der Eingriffsgrenzen 10
2.3.1 Das richtige Maß der Kontrolle 11
2.4 Testmethoden für Control Charts 12
2.4.1 Standardtests 12
2.4.2 Zusatztests 13
2.5 Prozessgüte 14

3 Kritische Anmerkungen und Weiterentwicklung in der Praxis 15

Literaturverzeichnis 17

Abbildungsverzeichnis
Abbildung 1: Normalverteilung 8
Abbildung 2: Histogramm Normalverteilung 9
Abbildung 3: Kontrollkarte nach Shewart 10
Abbildung 4: Standard Tests 13
Abbildung 5: Zusatztest 14

Einleitung

Qualität ist in fast allen Märkten heute ein wichtiges Differenzierungsmerkmal geworden. Bedingt wird dies durch die stark zunehmende Konkurrenz und teils stagnierendes Markwachstum Aus Sicht des Unternehmens bedeutet Qualität, bezogen auf Produkte und Prozesse, eine Möglichkeit, die Effizienz zu erhöhen und dadurch die Kosten zu senken.1

Auch haben neue Produktionssysteme wie Kanban oder Just-in-Time den Bedarf an erhöhten Qualitätsniveaus und damit verbesserten Qualitätskontrollen verstärkt.

1.1 Qualität

Nach DIN 55350, Teil 11 ist Qualität als die Gesamtheit von Eigenschaften und Merkmalen eines Produktes oder einer Tätigkeit, die sich auf deren Eignung zur Erfüllung gegebener Erfordernisse bezieht, definiert. Auf Grund dieser Definition kann Qualität in zwei Teilaspekte gegliedert werden. Nämlich in die Qualität des Designs (Quality of Design) und in die Qualität der Übereinstimmung (Quality of Conformance).2 Während das Design in den Bereich der Entwicklung und des Marketing eines Unternehmens fällt, ist die Fertigung für die Qualität der Übereinstimmung verantwortlich. Diese Betrachtungsweise von Qualität entspricht am ehesten dem fertigungsbezogenen Ansatz nach Garvin.3 Dieser Ansatz geht von der Einhaltung der Spezifikation und der Forderung nach dem Null-Fehler Prinzip aus. Jede Abweichung bedeutet also eine Verminderung von Qualität.4

1.2 Fertigungskontrollen im Qualitätsmanagement

Um diese Abweichungen während des Produktionsprozesses zu kontrollieren, werden eine Reihe statistischer Methoden verwendet. Diese werden unter der Statistischen Prozesskontrolle (SPC) zusammengefasst und im folgenden Kapitel erläutert. Es ist zu beachten, dass die eigentliche Fertigungskontrolle nur ein Baustein von Qualitätsmanagementsystemen ist. An erster Stelle gilt es, Fehler in einem (Fertigungs-) Prozess zu erkennen und gegebenenfalls auszubessern. Dafür werden in heutigen Fertigungsstraßen moderne Messgeräte verwendet. Die gelieferten Daten müssen analysiert werden, in der Regel mit komplexer Software, um Veränderungen, z.B. Verschlechterungen eines Prozesses, aufzuzeigen. Über die Kontrolle ist das Planen und Steuern von Qualitätszielen zu setzen, hierbei wird versucht, langfristig Prozesse zu verbessern und damit die Wirtschaftlichkeit eines Unternehmens zu erhöhen. Aus diesem klassischen Qualitätsmanagementkonzept hat sich in den letzten Jahren ein umfassenderes entwickelt. Das Total Quality Management schließt nicht nur die Qualitätsoptimierung von Fertigungsprozessen ein, sondern beschäftigt sich darüber hinaus mit allen Prozessen sowie Mitarbeitern in einem Unternehmen.5

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1 Vgl. Slack, Nigel, Stuart Chambers and Robert Johnston: Operations Management, 3. Aufl Harlow 2001, S. 554.

2 Vgl. Milling, Peter, Skript Produktionsmanagement, Universität Mannheim Sommersemester 2003.

3 Vgl. Garvin, D. A.: What does Product Quality Really Mean?, Sloan Management Review,Fall 1984, S.25-43.

4 Vgl. Oess, Atilla: Total Quality Management – Die ganzheitliche Qualitätsstrategie 2 Auflage Wiesbaden 1991,S.31-34,59.

5 Vgl. Milling, Peter, Skript Produktionsmanagement.