Các quy trình đươc thiết kế để tạo ra sản phẩm hoặc dịch vụ. Việc kiểm soát quy trình (nhờ công tác thống kê) nhằm duy trì và cải thiện chất lượng sản phẩm (dịch vụ) là rất cần thiết. Trong đó, biểu đồ kiểm soát được sử dụng để xác định sản phẩm (dịch vụ) của một quy trình có ở trong phạm vi cho phép hay không.
Biểu đồ kiểm soát
Biểu đồ kiểm soát (còn được gọi là biểu đồ Shewhart, đặt theo tên của TS. Walter Shewhart vào đầu những năm 1900) là một trong những phương pháp phổ biến nhất khi kiểm soát quy trình thống kê (Statisical Process Control - SPC) để theo dõi tính ổn định của quy trình. Biểu đồ kiểm soát bao gồm các điểm dữ liệu, đường trung tâm (giá trị trung bình - CL), đường điều khiển phía trên (giới hạn trên - UCL) và đường điều khiển phía dưới (giới hạn dưới - LCL). Giới hạn trên và dưới chính là độ lệch chuẩn nằm ở trên và dưới đường trung tâm của biểu đồ, giúp xác định phạm vi kiểm soát của đầu ra của quy trình.
Hình 1. Biểu đồ kiểm soát hiển thị cho một tập dữ liệu
Đường thẳng trung tâm biểu thị giá trị trung bình của tập dữ liệu. Các đường màu lục, lam và đỏ biểu thị các độ lệch chuẩn (1, 2, 3) so với giá trị trung bình. Khi các điểm dữ liệu nằm trong giới hạn của 2 đường màu đỏ, thì quy trình được xem là trong tầm kiểm soát.
Biểu đồ kiểm soát hiển thị trực quan các biến động của một quy trình cụ thể, cho phép kiểm soát liên tục, phát hiện và giám sát sự biến đổi theo thời gian, giúp cải tiến quy trình cũng như dự báo được chất lượng sản phẩm, chi phí và hiệu quả của quy trình.
Phân loại biểu đồ kiểm soát
Các loại biểu đồ kiểm soát khác nhau cho phép giám sát các thuộc tính khác nhau của quy trình, bao gồm:
- Biểu đồ X: hiệu suất trung bình của một quy trình.
- Biểu đồ R: theo dõi phạm vi của một quy trình.
- Biều đồ S: độ biến thiên (độ lệch chuẩn).
- Biểu đồ I-RM: quan sát riêng lẻ và phạm vi di chuyển giữa các quan sát.
- Biểu đồ P: tỷ lệ các sản phẩm bị lỗi trong một mẫu.
- Biểu đồ C: số lượng lỗi trên mỗi đơn vị hoặc hạng mục.
- Biểu đồ U: số lượng lỗi trong một đơn vị sản phẩm hoặc dịch vụ.
Hình 2. Các loại biểu đồ kiểm soát
Đối với biểu đồ kiểm soát dữ liệu liên tục, thường sử dụng kết hợp 2 biểu đồ như X-bar-R, X-bar-S và I-MR để thể hiện giá trị trung bình và độ biến thiên. Biểu đồ kiểm soát dữ liệu thuộc tính thường sử dụng biểu đồ như C, P, U.
Tạo biểu đồ kiểm soát
Bước 1: Xác định phương pháp đo phù hợp
Bước 2: Xác định khoảng thời gian thu thập và lập biểu đồ dữ liệu
Bước 3: Thành lập đơn vị kiểm soát:
Ước tính độ lệch chuẩn (σ) của dữ liệu mẫu; tính UCL (UCL = X + 3*σ); tính LCL (LCL = X – 3*σ).
Bước 4: Vẽ các điểm dữ liệu và xác định các điểm dữ liệu ngoài tầm kiểm soát
Bước 5: Chỉnh sửa các điểm dữ liệu ngoài tầm kiểm soát
Bước 6: Tính Cp (khả năng) và Cpk (hiệu suất)
Trong đó,
- X = Trung bình quá trình
- LSL = Giới hạn thông số kỹ thuật thấp hơn
- USL = Giới hạn thông số kỹ thuật trên
- σest = Độ lệch chuẩn của quy trình
Bước 7: Giám sát quy trình
Cách đọc biểu đồ kiểm soát
Sau khi thiết lập các giới hạn kiểm soát, vẽ các điểm dữ liệu trên biểu đồ SPC. Nếu một quá trình được kiểm soát thống kê thì hầu hết các điểm sẽ ở gần mức trung bình, một số điểm sẽ gần với giới hạn kiểm soát hơn và không có điểm nào nằm ngoài giới hạn kiểm soát.
Hình 3. (a) Biểu đồ kiểm soát; (b) Biểu đồ kiểm soát được chia theo các vùng
Quy tắc biểu đồ kiểm soát
Nguồn: spcforexcel.com
Hình 4. (a) Kiểm tra vùng (quy tắc 1 đến 4); (b) Kiểm tra vùng theo quy tắc 5 và 6; (c) Kiểm tra vùng theo quy tắc 7 và 8
-------------------------------
Sử dụng biểu đồ kiểm soát trong quy trình kiểm soát chất lượng (Control Quality) sẽ cung cấp cho doanh nghiệp phương tiện trực quan nhằm giám sát hiệu quả, cũng như xác định các kết quả đầu ra còn đạt yêu cầu (trong giới hạn cho phép) hay không, khi diễn ra các thay đổi trong quy trình.
Vân Anh
Tài liệu tham khảo:
[1] https://www.simplilearn.com/spc-charts-article
[2] https://www.spcforexcel.com/knowledge/control-chart-basics/can-the-rameriz-runger-statistic-be-used-as-a-process-stability-index
[3] https://www.learnleansigma.com/guides/statistical-process-control-spc
[4] https://www.spcforexcel.com/knowledge/control-chart-basics/control-chart-rules-interpretation/#control-chart-rules
[5] https://statisticsbyjim.com/graphs/control-chart
---------------------------------------------------------------------------------------------------