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Mittelwertkarten: Unverzichtbar in SIX SIGMA-Prozessoptimierungsprojekten
Der letzte Blogbeitrag thematisierte die Bedeutung von Einzelwertkarten. Nun stehen Mittelwertkarten als wichtigstes Werkzeug der statistischen Prozesskontrolle im Fokus. Sie ermöglichen eine effektive Überwachung der Stabilität und die Kontrolle eines Prozesses. Mittelwertkarten helfen dabei, Variationen zu identifizieren und bei Überschreiten gesetzter Kontrollgrenzen einzugreifen, um Fehlproduktionen oder andere Prozessfehler zu vermeiden. Dieser Blogbeitrag gibt einen Überblick über Funktion und Anwendung von Mittelwertkarten innerhalb eines SIX SIGMA-Projekts – und zeigt, warum sie unverzichtbar sind.
Kurz und prägnant: Was sind Mittelwertkarten?
Mittelwertkarten, auch als X-Bar-Karten bezeichnet, dienen der Darstellung variabler Daten über die Zeit. Besonderen Nutzen zeigen sie in der Überwachung von Parametern wie Spannung, Stromdichte, Länge, Temperatur, Lichttransmission oder Konzentration eines Stoffs. Sie sind empfindlicher als Einzelwertkarten, da im Mittelwert mehr Informationen enthalten sind als in einzelnen Datenpunkten. Die Relevanz von Mittelwertkarten als SIX SIGMA-Werkzeug ergibt sich aus mehreren Aspekten:
- Empfindlichkeit und Informationsgehalt: Da sie auf Durchschnittswerten basieren, bieten Mittelwertkarten eine präzisere Darstellung der Prozessleistung und ermöglichen eine genauere Erkennung von Anomalien im Vergleich zu Einzelwertkarten.
- Kontrollgrenzen: Die Karten beinhalten eine zentrale Linie (CL) für den Mittelwert, eine obere Kontrollgrenze (UCL) und eine untere Kontrollgrenze (LCL). Diese Grenzen werden basierend auf der zusammengefassten Standardabweichung (pooled standard deviation) berechnet und nicht auf der Standardabweichung aller Messdaten, was eine präzisere Kontrolle ermöglicht.
- Umfassende Prozessüberwachung: Häufig werden Mittelwertkarten in Kombination mit Spannweitenkarten (R-Regelkarte) verwendet, was die gleichzeitige Überwachung des Prozessniveaus sowie von Abweichungen und speziellen Einflüsse ermöglicht. Während die Mittelwertkarte die Änderung des Prozessmittelwertes anzeigt, zeigt die Spannweitenkarte die Änderungen der Prozessvariation innerhalb der Untergruppen.
So kann die Anwendung einer Mittelwertkarte innerhalb eines SIX SIGMA-Projekts aussehen
Mittelwertkarten sind vielfältig einsetzbare Instrumente der Prozessoptimierung – hier ein Beispiel für die konkrete Anwendung:
Ein Hersteller von Metallzylindern stellt fest, dass die Länge der Zylinder oft außerhalb der Toleranzen liegt, was zu hoher Ausschussrate und folglich zu finanziellem Verlust führt. Um dies zu beheben, werden regelmäßig Stichproben von fünf Zylindern entnommen und deren Durchschnittslänge auf einer Mittelwertkarte (X-Bar-Karte) eingetragen. Parallel dazu zeigt eine Spannweitenkarte (R-Karte) die Variation innerhalb der Stichproben.
Die Karten zeigen die Abweichungen und ermöglichen es, deren Ursachen zu identifizieren. In diesem Beispiel zeigte sich, dass eine Maschine regelmäßig überhitzt und ungenaue Schnitte verursacht. Durch verbesserte Kühlung und regelmäßige Wartung wurde die Prozessstabilität erhöht. Die Kontrollgrenzen werden basierend auf der zusammengefassten Standardabweichung berechnet. Die kontinuierliche Überwachung mittels Mittelwertkarten ermöglichte es dem Unternehmen, die Ausschussrate signifikant zu senken, die Produktqualität zu verbessern und auf Veränderungen schnell zu reagieren. Zusätzlich führte die präzise Analyse der Mittelwerte und Spannweiten zur Implementierung nachhaltiger Verbesserungsmaßnahmen und einer langfristig stabilen Produktion sowie zu geringeren Produktionskosten.
Stabile Prozesse dank Mittelwertkarten
Im Rahmen eines SIX SIGMA-Projekts gehören Mittelwertkarten zu den am häufigsten verwendeten und effektivsten Werkzeugen. Sie visualisieren den Durchschnitt der Stichproben über die Zeit, wodurch Trends, Muster und Abweichungen schnell erkennbar werden. Systematische Fehler und ungewöhnliche Variationen können erkannt und behoben werden. Das ist essenziell für konsistente, hohe Qualität sowie kontinuierliche Verbesserungen im Produktionsprozess. Haben Sie Fragen zu diesem spannenden und komplexen Thema? Wenden Sie sich gerne an mich.
