Multi-Vari

Діаграма Multi-Vari: Де народжується варіація.

Діаграма Multi-Vari — простий графічний інструмент якості, а не багатовимірна статистика. Вона розкладає варіацію вимірюваного показника на сімейства, наприклад: усередині деталі, від деталі до деталі та в часі. Так ви ще до першого експерименту побачите, де криється домінантна причина.

Ілюстративна діаграма Multi-VariВимірювання в трьох позиціях на чотирьох послідовних деталях протягом трьох годин. Середні значення зсуваються від години до години значно сильніше, ніж змінюються в межах години, тож найбільше сімейство — варіація в часі.12348:00123410:00123412:00ДетальГодинаПозиція 1Позиція 2Позиція 3Середнє деталі
Ілюстративні дані. Зсув від години до години (виділено червоним) — найбільше сімейство.

Чому Multi-Vari?

Коли проблема з якістю постійно повертається — брак, переробка, поступовий вихід розміру за допуск, — зазвичай починають із мозкового штурму: складають список усіх можливих причин, а потім по черзі перевіряють улюблені версії. Якщо підозрюваних десятки, це може тривати місяцями, і багато перевірок нічого не змінюють.

Дослідження Multi-Vari виходить із двох простих фактів. Варіація рідко розподіляється рівномірно: одна причина зазвичай домінує над рештою. І кожна причина залишає в даних характерний слід — наприклад, вона діє всередині деталі, від однієї деталі до наступної або з часом.

Тож замість того щоб перевіряти причини по одній, ви вимірюєте деталі, які процес уже виготовляє, і одразу відкидаєте цілі сімейства причин. Якщо варіація зосереджена між годинами, то жоден чинник, що діє всередині однієї деталі, не може бути головною причиною — і ці підозрювані вибувають зі списку без жодного експерименту.

  1. Десятки можливих причин у списку
  2. 1 сімейство, де зосереджена варіаціяMulti-Vari
  3. Кілька підозрюваних у цьому сімействі
  4. 1 домінантна причина, доведена тестом

Місце Multi-Vari в розв’язанні проблем

Дослідження Multi-Vari саме по собі не розв’язує проблему — воно показує, де шукати. У поетапному пошуку кожен крок звужує коло, доки не залишиться одна причина. Shainin називає цю домінантну причину Red X®. У проєктах Six Sigma таке саме дослідження належить до фази аналізу (Analyze) циклу DMAIC.

  1. Визначте проблему

    Перетворіть скаргу на один вимірюваний показник — Shainin називає його Green Y® — і переконайтеся, що засіб вимірювання здатен помітити різницю.

  2. Знайдіть, де народжується варіація Multi-Vari

    Проведіть дослідження Multi-Vari й визначте сімейство, на яке припадає більша частина варіації.

  3. Звузьте коло

    У межах цього сімейства порівняйте найкращі й найгірші деталі, щоб побачити, чим вони відрізняються.

  4. Доведіть причину

    Підтвердьте її тестом: вмикайте й вимикайте підозрюваний чинник і стежте, як проблема з’являється та зникає.

  5. Виправте й закріпіть результат

    Задайте для причини правильний допуск або спосіб контролю та переконайтеся, що покращення досягнуто.

Найпоширеніші сімейства варіації

Нижче — три найпоширеніші сімейства. Залежно від процесу дослідження ділить їх дрібніше або додає інші — наприклад, від верстата до верстата, від гнізда до гнізда чи від оператора до оператора. Діаграма Multi-Vari показує їх поруч, тож найбільше одразу впадає в око.

  • Усередині деталі

    Зміни в межах однієї деталі — від одного кінця до іншого, з боку на бік, по колу.

    Приклад: конусність або овальність обробленого вала.

  • Від деталі до деталі

    Відмінності між послідовними деталями або між гніздами прес-форми, пристосуваннями чи верстатами.

    Приклад: одне гніздо прес-форми працює інакше, ніж інші.

  • У часі

    Зсуви від години до години, від зміни до зміни чи від партії до партії.

    Приклад: дрейф розміру під час прогрівання верстата.

Як проводять дослідження Multi-Vari

Без спеціального обладнання й без експериментів — лише спланований відбір зразків із процесу, що працює.

  1. Оберіть один вимірюваний показник

    Характеристику, у якій виявляється проблема, і засіб вимірювання, що здатен помітити відмінності.

  2. Вимірюйте кожну деталь у кількох позиціях

    На кількох послідовних деталях, щоб стала помітною варіація і всередині деталі, і від деталі до деталі.

  3. Повторюйте в різний час

    Протягом кількох годин, змін або партій — без коригування процесу між вимірюваннями.

  4. Побудуйте діаграму й порівняйте

    Нанесіть усі результати вимірювань на одну діаграму. Сімейство з найбільшим розкидом показує, де криється причина.

Як читати діаграму Multi-Vari

Порівняйте довжину ліній, стрибки між деталями та зсуви між годинами. Найбільший розкид показує, де криється причина.

П’ять деталей на годину протягом чотирьох годин. У кожної деталі довгий вертикальний розмах, і позиція 1 завжди вгорі; середні значення деталей і годин майже не змінюються.

У деталіДовгі лінії, і щоразу вгорі та сама позиція — причина діє в межах самої деталі.

П’ять деталей на годину протягом чотирьох годин. У кожної деталі короткий розмах, але середні значення деталей стрибають то вгору, то вниз від однієї деталі до наступної; години схожі між собою.

Між деталямиКороткі лінії, але великі стрибки від однієї деталі до наступної — причина змінюється від циклу до циклу.

П’ять деталей на годину протягом чотирьох годин. Деталі в межах однієї години схожі, але середній рівень зростає від години до години.

У часіКожна година має свій рівень — причина змінюється з часом, як-от під час прогрівання верстата.

Приклад із практики

Відоме зміщення, невідома закономірність

Виробник двигунів відбраковував розподільні вали, бо кулачки опинялися не на своєму місці. Поопераційне дослідження Multi-Vari — положення кулачків вимірювали в кількох точках процесу — виявило, що основна зміна відбувається під час гартування. На заводі вже знали, що кулачки там зміщуються. Але ніхто не знав, що вони зміщуються за передбачуваною, невипадковою закономірністю: щоразу на ту саму величину та в тому самому напрямку. Тож верстати для шліфування кулачків перепрограмували так, щоб вони компенсували це зміщення. Дослідження Multi-Vari показало, де криється причина, а закономірність — як її нейтралізувати.

560 000 $менше браку щороку

5 000 $на впровадження

Часті запитання про діаграму Multi-Vari

Для чого використовують діаграму Multi-Vari?

Щоб побачити, яке сімейство варіації — наприклад, усередині деталі, від деталі до деталі чи в часі — робить найбільший внесок у проблему. Тоді пошук причини починається з правильного місця, а не з довгого списку здогадок.

Коли варто проводити дослідження Multi-Vari?

Коли вимірювана характеристика має завеликий розкид, а причина невідома, особливо якщо проблема хронічна: підозрювали багато причин, але жодної не підтвердили. Дослідження проводять на процесі під час його звичайної роботи, тож не потрібно зупиняти виробництво чи спершу планувати експерименти.

Хто створив діаграму Multi-Vari?

Її опублікував Леонард Седер (Leonard Seder) 1950 року. Доріан Шайнін (Dorian Shainin) зробив її одним із перших кроків свого підходу до пошуку домінантної причини варіації, яку назвав Red X®.

Чим Multi-Vari відрізняється від спланованого експерименту (DOE)?

У спланованому експерименті фактори навмисно змінюють, щоб виміряти їхній вплив, тож ви вже маєте знати, які фактори перевіряти. Дослідження Multi-Vari лише спостерігає за процесом під час роботи й показує, на яке сімейство причин варто дивитися. Спершу проведіть Multi-Vari: тоді будь-який експеримент, що ще знадобиться, буде невеликим і цілеспрямованим.

Чи є Multi-Vari частиною Six Sigma?

Так. У проєктах Six Sigma його застосовують на фазі аналізу (Analyze) циклу DMAIC, щоб звузити коло можливих причин ще до будь-якого спланованого експерименту. У підході Red X® від Shainin це один із перших кроків: він показує, у якому сімействі варіації шукати.

Це те саме, що багатовимірний (мультиваріативний) аналіз?

Ні. Попри схожу назву, діаграма Multi-Vari — це просте графічне дослідження одного вимірюваного показника. Багатовимірний аналіз — це група статистичних методів для багатьох змінних одночасно.

Чи показує діаграма Multi-Vari першопричину?

Сама по собі — ні. Вона показує, де криється причина: на яке сімейство припадає варіація. А що саме є причиною, далі показують звуження кола пошуку та підтверджувальний тест.

Скільки потрібно даних?

Достатньо, щоб побачити процес і в найкращому, і в найгіршому стані. Поширене емпіричне правило — по 2–5 вимірювань на кожній із 3–5 послідовних деталей з повторенням протягом кількох періодів, доки дослідження не охопить більшу частину звичного діапазону.

Чи можна використати дані «придатний/непридатний»?

Діаграмі Multi-Vari потрібне виміряне значення — розмір, зусилля, витрата, температура. Якщо дефект оцінюють лише як «придатний/непридатний», спершу знайдіть вимірювану характеристику, що стоїть за ним, або оберіть іншу стратегію.

Яке програмне забезпечення можна використати?

Shainin WRXT (Web Red X® Tracker) має вбудовану діаграму Multi-Vari: це вебзастосунок, який входить до навчання Red X® від Shainin. Запитайте експерта про доступ. Будують її й загальні статистичні пакети: Minitab (Stat > Quality Tools > Multi-Vari Chart) і JMP, де вона називається діаграмою мінливості (variability chart). Для невеликого дослідження підійде й електронна таблиця. Програма лише будує діаграму; причину знаходить саме план вибірки.

Джерела: Leonard A. Seder, «Diagnosis with Diagrams», Industrial Quality Control (1950); Multi-vari chart (англійською), Вікіпедія.

Варіація, яку не вдається пояснити?

Експерти Shainin з Red X® допомагають виробникам знайти домінантну причину й усунути її назавжди.

Поговорити з експертом