اهمیت زیرگروههای عقلانی در طراحی نمودارهای کنترلی
مصطفی سینک

دپارتمان مهندسی صنعتی و تولیدی، دانشگاه ایالت واین
چکیده :
نمونه گیری فقط در صورتی مفید است که داده های نمونه نماینده ای از کل جمعیت در زمانی باشد که انتخاب می شوند. علل خاص و معمول سیستم را می باید با هر گروه نشان داد. اگر علل خاص موجود باشد، آنگاه نمونه باید منعکس کننده آن علل باشد. اینجا، زیرگروه بندی عقلانی به صحنه
می آید. چون ردیابی تغییرات در میانگین مستلزم آن است که داده ها در زیرگروههای به اصطلاح عقلانی یا استدلالی انتخاب شوند. مجموعه داده ها باید تنظیم شوند و به گونه ای انتخاب شوند که تغییر درون زیر گروه فقط منعکس کننده متغیر معمول و رایج باشد، در حالی که هرگونه تغییر قابل ملاحظه میان زیرگروهها علل خاص را بازتاب می کنند. زیر گروه بندی عقلانی باید پیش از

موعد انجام گیرد، چون برپا کردن چارت یا نمودار کنترل شوآرت بر مبنای زیر گروه عقلانی استوار است. این مقاله مروری است بر نحوه انتخاب زیرگروههای عقلانی در حالی که برای کنترل پروسه ها از نمودارهای کنترل استفاده می کند.
مقدمه :
مشهور است که اجرای چارت کنترل، مورد استفاده در ردیابی تغییر میانگین پروسه، به محض افزایش سایز گروه زیاد می شوند. برای نمودار با میزانی ثابت از نمونه گیری، استفاده از زیرگروههای کوچک و مکرر برای ردیابی تغییرات پروسه بزرگ و زیرگروههای بزرگتر و کمتر مکرر برای ردیابی تغییرات پروسه کوچک بهتر می باشد. در این حوزه نقص مقالات و تحقیقات وجود دارد. این مقاله مروری بر انتخاب زیر گروه عقلانی فراهم می کند. موضوعات انتخاب نمونه ها، سایز نمونه، انتخاب زیرگروهها و خطرات نهان معمول در انتخاب زیر گروه در ترتیب گفته شده بررسی می شود، نتیجه گیری در پایان این مقاله آورده می شود.

ترتیب انتخاب نمونه ها :
ترتیب انتخاب نمونه ها می تواند یکی از روشهای ذیل باشد :
a ) با علت مشکوک تغییرات : در این مورد، هر نمونه متشکل از محصولی است که از طریق سیستم جداگانه علت ها نشأت می گیرد ؛
b ) متد دوم برای انتخاب نمونه ها از کمیت های برابر محصول تولید شده است ؛
c ) متد سوم برای گزیدن نمونه ها در طول فواصل زمانی برابر است ؛

d ) متد چهارم جلوگیری و پرهیز از شناسایی کامل نمونه هاست.
تجربه و دانش در مورد پروسه های غنی می تواند در جدا کردن محصول به زیرگروههای عقلانی کمک بزرگی کند. نگرانی عمده تضمین این است که نمونه ها در هر زیر گروهی تحت شرایط اساسی مشابه تولید شده اند.
سایز نمونه :
سایز نمونه عرض خطوط محدوده کنترل را معین می کند و بنابراین حداکثر میزان تغییری که رخ می دهد ردیابی نمی شود. نمونه های کوچکتر نه تنها محدوده های کنترلی عریض تری دارند، بلکه توزیع میانگین ها برای هر نمونه کوچک هم فاقد امتیاز تقریباً نرمال بودن است.
ملاحظات ذیل زمان تصمیم گیری در مورد سایز زیرگروههای عقلانی مهم هستند :
• زیر گروهها باید در معرض تغییر علت معلول قرار بگیرند اگر می خواهیم به این هدف برسیم سایز نمونه باید کوچک باشد.
• حضور توزیع نرمال برای میانگین های نمونه باید توسط زیر گروهها تضمین شود.
• ردیابی علت های محول کردنی باید توسط زیرگروهها تضمین و تائید شود.
• برای ملاحظات اقتصادی، زیر گروهها باید به اندازه کافی کوچک باشند تا مهارشان راحت باشد.
انتخاب زیرگروهها :
نمونه گیری باید برای برآورد و اندازه گیری ها حداکثر شانس را بدهد تا شبیه باشند، و حداکثر شانس برای زیرگروهها متفاوت بودن یکی از دیگری است. به دست آوردن حداکثر میزان اطلاعات مفید به زیر گروههای عقلانی وابسته است. ترتیب زمانی تولید پرکاربردترین متد برای زیر گروه بندی است. در استفاده از این متد، دو راهکار زیربنایی ممکن وجود دارد :
a ) اولین زیر گروه شامل محصول تولید شده در زمان تا حد امکان یکسان؛ زیر گروه دیگر شامل محصول تولید شده در زمانی دیگر است، و همین طور ادامه دارد .
b ) هر زیر گروه تقریباً شبیه مقدار تولید منظور شده، به نمایندگی از کل تولیدات در یک دوره زمانی اولین راهکار از قاعده انتخاب زیر گروه عقلانی اطاعت می کند، که در آن حداقل شانس برای تغییر درون زیر گروه و حداکثر شانس برای تغییر از یک زیر گروه به گروه دیگر را میسر می کند.
بنابراین، اولین راهکار راه بهتری برای تحلیل پروسه و کنترل پروسه است. هرچند، اگر زیرگروه بندی کردن به وسیله متداول انجام می شود، تغییر در میانگین پروسه پس از انتخاب زیر گروه صورت می گیرد. به همین علت، متد دوم گاهی مواقع در جایی ترجیح داده می شود که هدف از نمودار کنترل تأثیرگذاری بر تصمیمات پذیرش محصول است. اگر چنین باشد، و اگر هیچ راه دیگری برای ردیابی محصول بعدی که بین زیرگروهها تولید شده وجود نداشته باشد، راهکار دوم مطلوب است.

 

خطرات نهان معمول در گزینش زیر گروه :
a ) رده بندی نمونه : در رده بندی زیرگروهها، هر یک از چندین ماشین، محورها، وسایل مدل سازی تزریق و غیره به هر نمونه به همان روش نمایشگر کمک می کنند.
در مجموع، زمانی رده بندی اتفاق می افتد که زیر گروه متشکل از آیتمهای نمایشگری باشند که از پروسه های مشابه ولی متمایزاً متفاوت مشتق می شوند. علت های رده بندی از این قرار است :
۱ ) پروسه مشخصه کیفی محصول را به بار می آورد که در پیدایش متعدد آن آیتم افزایش طبیعی به وجود می آورد ؛

۲ ) برای توزیع نقاط نمونه گیری در روشی منظم در زمان یا فضا، تلاش آگاهانه ای وجود دارد. نمونه گیری یکدست در عرض ورقه همان طور که در نورد ورق وجود دارد، مثالی از این مورد است ؛
۳ ) برای میان بر کردن کاربرد SPC با انتخاب نمونه نشانگر در میان ماشین آلات مشابه متعدد، تلاش صورت می گیرد ؛
b ) آمیختن تولید ماشین آلات متعدد : برای بسیاری پروسه ها، بازده خطوط / ماشین آلات متعدد مشابه با جریان واحدی از محصول به اصطلاح ترکیبی، که بعد برای اهداف حفظ نمودارهای کنترل نمونه گیری می شود، ترکیب می شوند.
c ) همبستگی اتوماتیک وارد بر داده ها : سوء کاربرد دیگری که در زیر گروه عقلانی رخ م

ی دهد زمانی که در داده ها همبستگی شدید اتوماتیک وار وجود داشته باشد.
نتیجه گیری :
ترتیب تولید ممکن است مبنایی کافی برای تشکیل زیر گروه نباشد، ولی در موارد زیادی استفاده می شود. علت های خاص تغییر از تعدادی منبع سرچشمه می گیرد و با زیر گروه بندی نادرست پنهان می شود. هیچ قاعده عالی برای انتخاب بهترین زیرگروه های عقلانی و سایز زیرگروه وجود ندارد.