Karta Pre-Control: Wiedz, kiedy regulować. A kiedy nie.

Karta Pre-Control, zwana też kartą świateł, to karta kontroli procesu, której strefy są wycięte z tolerancji: zielona dla środkowej połowy, żółta dla skrajnych ćwiartek, czerwona poza specyfikacją. Operator odczytuje dwa kolejne detale względem stref i decyduje, czy produkować dalej, regulować, czy zatrzymać.

Podziel tolerancję na ćwiartki. Strefa zielona to dwie środkowe ćwiartki, czyli 50% tolerancji wyśrodkowane na wartości nominalnej; każda strefa żółta to jedna skrajna ćwiartka; strefy czerwone leżą poza granicami specyfikacji. Dane z procesu nie są potrzebne: granice pochodzą z rysunku.

Ustawienie: pięć kolejnych detali w strefie zielonej zatwierdza ustawienie; dwa żółte po tej samej stronie oznaczają regulację, dwa po przeciwnych stronach lub dowolny czerwony – zatrzymanie i naprawę. Produkcja: w każdym odstępie zmierz dwa detale. Zielony pierwszy detal albo żółty, a po nim zielony, oznacza: kontynuuj; dwa żółte po tej samej stronie: reguluj; żółte po przeciwnych stronach lub dowolny czerwony: zatrzymaj. Po każdej regulacji zatwierdź ustawienie ponownie pięcioma zielonymi.

Frank Satterthwaite, statystyk z firmy doradczej Rath & Strong, opracował tę metodę w 1954 roku. Jego kolega Dorian Shainin przeniósł ją na halę produkcyjną i promował przez dziesięciolecia; w 1989 roku Dorian i Peter Shainin dowodzili na łamach Quality Engineering, że w natychmiastowej poprawie jakości przewyższa ona karty X̄ i R.

Karta kontrolna Shewharta porównuje proces z nim samym: jej granice są obliczone z danych procesu i wykrywa ona utratę statystycznego uregulowania. Pre-Control porównuje detale z tolerancją: granice pochodzą ze specyfikacji, a karta mówi operatorowi, kiedy regulować. Karty kontrolne nadają się do badania procesów i długich serii; Pre-Control – do procesów zdolnych, krótkich serii i operatorów bez przygotowania statystycznego.

Gdy proces nie jest zdolny: w praktyce poniżej Cp około 1,3 strefy żółte wypełniają się zwykłą zmiennością, a reguły wywołują regulacje, które tylko dodają zmienności – nazywa się to przeregulowaniem (ang. tampering). Także wtedy, gdy trzeba poznać proces, a nie nim sterować, gdy wynik nie jest wartością mierzoną, oraz zanim ustalono zdolność procesu, bo Pre-Control nie daje oszacowania Cp ani Cpk.

Dwa kolejne detale w stałych odstępach. Popularna zasada praktyczna: dobierz odstęp tak, aby między regulacjami procesu sprawdzić około sześciu par, i wydłużaj go, dopóki karta pozostaje zielona. Jeśli karta wciąż domaga się regulacji, problemem jest zmienność, a nie odstęp.

Tak, ale w innym układzie stref. Dwustronne ćwiartki zakładają wartość nominalną pośrodku tolerancji, której charakterystyka jednostronna, taka jak płaskość czy bicie, nie ma. Podział stref dla tolerancji jednostronnej to jedna z rzeczy, które ustala się razem z ekspertem Shainin: zapytaj eksperta.

Strefy zakładają proces o rozkładzie w przybliżeniu normalnym, wyśrodkowany na wartości nominalnej. Dla takiego procesu przy Cp = 1,0 około 87% odczytów jest zielonych, a około 2% par daje fałszywy sygnał; przy Cp = 1,33 fałszywe sygnały spadają do około dwóch na tysiąc par. Przeglądy akademickie, Ledolter i Swersey (1997) oraz Steiner (1997), stwierdzają, że metoda sprawdza się na procesach zdolnych i w małych partiach, a poza nimi nie zastępuje kart kontrolnych.

Jako ostatni krok, nie pierwszy. Rozwiązywanie problemów metodą Red X® znajduje i udowadnia dominującą przyczynę zmienności oraz ustala jej tolerancję; prosta kontrola, taka jak Pre-Control, utrzymuje potem kontrolowaną wielkość wejściową i wynik Green Y® w strefie zielonej na hali produkcyjnej. Jeśli proces nadal wymaga częstych regulacji, przyczyna dominująca nie została w pełni opanowana.