İstatistiksel proses kontrol (Statistical Process Control) (SPC)), bir üretim sürecinde kalite takibi yapmak ve kontrol mekanizmaları oluşturmak için istatistiksel metotların kullanılmasıdır. Hassas üretim imkânlarından yararlanarak ürün ve parça kalitesinde standartlaşmaya ulaşmak için uygulanan bir yöntemdir. Süreç, değişkenliği değerlendirmek üzere kaynak tasarrufu sağlamaya yönelik teknik dokümanlara uygun üretimin yapılması ile atık hurda miktarını azaltmayı amaçlar.

Cadem Metrology olarak istatistiksel proses kontrol (SPC) başlığı altında; SPC açılımı, tarihçesi ve avantajları, neden uygulanması gerektiği gibi konuları ele alacağız. Böylece siz de SPC örneği için verilerin toplanması, kaydedilmesi ve verilerin analiz edilmesi hakkında detaylı bilgilere ulaşabilirsiniz.

SPC Tarihçesi

İstatistik bilimi, değişik nedenlerin etkisiyle gerçekleşen olayların izlenmesi sonucunda bilgilerin sistematik olarak toplanması, incelenmesi, yorumlanması ve değerlendirilmesi işlemidir. Galileo Galilei (1564-1642) ilk kuramcılarındandır. İstatistiksel proses kontrol, önleyici ve düzeltici faaliyetler için veri kaynaklı karar verme mekanizmalarını kuran bir sistemdir.

SPC (Statistical Process Control) istatistiksel süreç kontrol terimi ilk olarak 1920 yılında Bell Laboratuvarlarında Walter A. Shewhart’in çalışmalarıyla ortaya çıkar. Değişkenlik kaynaklarının farklılıklarını tespit ettikten sonra kaynakları; ortak olanlar ve kontrol altında bulunanlar ile özel olanlar ve kontrol altında bulunmayanlar olarak ayırır. 1930’lu yıllarda kontrol grafiklerinin oluşturulma sürecinde numune denetimi konusunda çalışır. 

İkinci Dünya Savaşı süresince ABD ordusunun mühimmat üretiminde istatistiksel kalite kontrol kullanımıyla ilgili uygulamalar yapar. Çalışmaları, Amerikan Kalite Kontrol Derneği’nin kurulması aşamasına kadar ilerler. SPC açılımı savaş sonrasında farklı uygulama alanlarıyla Japonya’da tanıtılır ve Japonya’nın istatistiksel kalite kontrol uygulamaları sayesinde bütün dünyaya yayılır. 2000’li yıllardan itibaren Endüstri 4.0 kullanımı; daha fazla otomasyon, daha verimli robot teknolojisi, daha gelişmiş yapay zeka ve makine öğrenimi gerektirdiğinden, istatistiksel proses kontrol teknolojisinin bütün sektörlerinde yaygınlaşmasını sağlar.

İstatistiksel Proses Kontrol Neden Uygulanmalı?

Ürünün verimli bir şekilde üretilmesi; verinin doğru toplanmasını, eksiksiz analiz edilmesini ve kayıt altına alınarak yorumlanmasını gerektirir. Son aşamada çözüm yolları bulunması amacıyla istatistiksel yöntemler ve teknikler kullanılmalıdır. İstatistiksel proses kontrol (SPC); üretimin, önceden tespit edilen kalite standartlarına uygun olmasını sağlayan ve sürekli iyileştirmeyi hedef alan bir uygulamadır. Maliyeti düşürmenin bir yolu kaliteyi yükseltmektir. İstatistiksel süreç kontrol uygulamalarında kaliteyi yükseltmek için hataların azalması gerekir. Hataların azalması muayene ve kontrole bağlıdır. Bu sıralama bir döngü haline geldiğinde sürekli gelişme yoluna girilir. Ürünü geliştirmek için süreci iyileştirmek yeterlidir. Bu sistematik de istatistiksel proseslerin kontrol uygulamasıyla mümkün olur.

Üretim sürecinde toplanan datanın; teknik dokümanlar, şartnameler ve uluslararası standartlara uygunluğu, sürecin her yönüyle denetlenebilir durumda olması anlamına gelmeyebilir. Sürecin kontrol altında olup olmadığını tespit etmek için bütün prosesin istatistiksel yöntemlerle analizi gerekir. İstatistiksel olarak incelenmeyen üretim süreçlerinde hatalı ürün oranı kabul edilebilir oranların üzerinde olabilir. Proses incelemesinden elde edilen hatalı ürün oranının makul seviyelere ve ürünün belirlenen toleransına getirilmesi amacıyla statistiksel proses kontrol (SPC) yapılır. 

Hatalı ürün oranlarını azaltmak amacıyla Cadem Metrology mühendislik çözümleri sunar. Ölçüm ve taramada GD&T ve tersine mühendislik uygulamaları ile ZEISS teknolojisinin sunduğu 3D tarama cihazının kolaylıklarını getirir. ATOS Q, Gom Scan ve ATOS Compact Scan gibi sistemleriyle istatistiksel proses kontrol süreçlerini ölçülebilir ve kaydedilebilir yapar. Kalibrasyon işlemleri için ölçüm sistemleri analizi (MSA) ve dijital görüntü korelasyonu (DIC) uygulamalarını görünür kılar. 3D optik tarama ve kalite kontrol tarama cihazı ile sunduğu hizmet sayesinde rekabet gücünü arttırır.

SPC’nin Avantajları Nelerdir?

İstatistiksel proses kontrol (SPC), etkin olarak kullanılmasıyla sorunları önleme konusunda faydalı uygulamalar sunar. Üretim hattından hatalı ürün alınmadan önce sorunu tespit etmesi, tanımlaması ve sorunun devam etmesini engellemek için önleyici ve düzeltici faaliyetler önermesi en önemli avantajıdır. Üretim sonucu elde edilen üründen kullanıcı memnuniyetinin sağlanması aşamasına kadar geçen sürede; kontrol, ölçüm, kayıt, değerlendirme ve sorunlara çözüm bulma aşamalarındaki avantajları şöyle özetlenebilir:

  • Birim maliyeti düştüğünden kaynaktan ve zamandan tasarruf edilir.
  • Düzeltici ve önleyici faaliyetler belirginleşir.
  • Ürün değişkenlikleri azaltılır.
  • Kontrole ilişkin işlemler en aza indirgenir.
  • Kullanıcı memnuniyeti sayesinde daha az şikâyetle karşılaşılır.
  • Üretim aşamasında kapasite kullanımı artar.
  • İlave analiz gereksinmesi azalır.
  • Makine ve proses yeterliliği izlenebilir hale gelir.
  • Standart bir ürün ve nitelikli bir kalite sistemi oluşturulur.
  • Hurda, atık madde, yeniden işleme ve muayene işlemleri azalır.
  • Çalışanların moral ve motivasyonu olumlu etkilenir.
  • Verimli ve nitelikli veri girişi, analizi ve raporlaması sistematiği kurulur.
  • Karar verme mekanizmasına alternatif veriler sunar.

İstatistiksel Proses Kontrolü Nasıl Kullanılır?

Üretim parametreleri genel olarak şöyle sıralanabilir; sistem, yazılım, operatör, makine, metot, takım, yöntem, malzeme, bakım ve onarım, kontrol ve test, çevre şartları. Bu değişkenler kapsamında yapılan bir üretimde ürünlerin veya parçaların arasında farklar oluşabilir. Farkların azalması, maliyetin de azalması ve kalitenin artması anlamına geleceğinden uygulamada veri toplamak önemli bir kriter haline gelir. 

İstatistiksel proses kontrol uygulamaları ve SPC örneği; işlemin, ürünün, teknik şartname ve teknik özelliklerin yeterince bilinmesiyle sağlanır. Temel istatistik ve üretim bilgisi, veri toplama ve veri analiz yöntemleriyle birlikte kullanılır. Sürecin ve işlemin kontrol edilmesi kapsamında; 

  • Veri türlerinin bilinmesi, 
  • Histogram yapılabilmesi, 
  • Birikme ve yayılma ölçülerinin tespit edilmesi, 
  • Olasılık hesabı ve olasılık dağılımının kullanılması temel unsurlardır.

SPC İçin Verilerin Toplanması ve Kaydedilmesi

Veriler, nicel (ölçülebilir, sayılabilir) ve nitel (niteliğe özel) olarak ayrılır. Nicel veriler, uzunluk, genişlik ve ağırlık gibi özelliklerden oluşurken; nitel veriler, renk ve sıcaklık gibi özellikler içerir. İstatistiksel proses kontrol uygulaması için sayısal verilerin toplanması gerekir. Verinin hangi amaçla toplandığı belirlendikten sonra sınıflandırılmalıdır. Sınıflandırma; ürüne, çalışana, makineye, hammaddeye, sisteme veya çalışma lokasyonuna göre yapılır. 

Ölçü birimleri, parti sayıları ve ölçüm aletleri veri sayısına göre gruplandırılır. Veriler önceden hazırlanmış bir formata uygun olarak kaydedilir. Ölçüm yöntemi ve cihazların doğru seçilmesine dikkat edilir. Ekipmanın bakım ve onarımları ile kalibrasyonlarının periyodik olarak tamamlandığı kontrol edilir. Toplanan verilerin güvenli bir şekilde korunması gereği çalışanlara hatırlatılır.

Verilerin Analizinin Yapılması

Ölçme cihazları ve ekipmanlarıyla elde edilen ölçümün çıktısını değerlendirmek amacıyla istatistiksel analizler uygulanır. Seri üretime geçiş aşaması öncesinde; makine ve proses olmak üzere iki tür verimlilik analizi yapılır. Makine yeterlilik analizinde, belirlenmiş bir süre içerisinde aynı proses standartlarını uygulayan makinelerin performans ve değişimleri incelenir. İnceleme esnasında kesintisiz imalatta, aynı çalışan, aynı yöntemle en az 50 numuneyi alır. Ölçüm cihazı toleransı 1/10 hassasiyet seviyesinde kullanılır. Proses yeterlilik analizinde ise proseslerin matematiksel ortalaması ve standart sapması, teknik şartnameler ve özellikler ile karşılaştırılır. İstatistiksel proses kontrol uygulaması için her iki analiz esnasında uygulanan teknikler ise şöyle sıralanır: 

  • Histogram, 
  • Sebep ve sonuç diyagramı, 
  • Kontrol şemaları, 
  • Çetele tablosu, 
  • Pareto analizi, 
  • Gruplandırma, 
  • Dağılma diyagramı. 

Söz konusu süreçte Cadem Metrology, veri analizinde ürün geliştirme ve malzeme araştırması alanında hizmet verir. Sunduğu ARAMIS Adjustable cihazıyla numunelerin yüzey gerinim ölçümünün gerçekleştirilmesinde yardımcı olur. Aynı zamanda ATOS Q cihazı uygulamalarıyla ileri teknolojiyi, ayrıntılı tasarımı ve yazılımı bir araya getirir. Siz de 3D tarama cihazları ile ilgili bilgi almak için bizimle iletişime geçebilirsiniz.

Önceki yazımıza https://www.cademmetrology.com.tr/ppap-production-parts-approval-process-nedir/ linkinden ulaşabilirsiniz.