Målinriktad SPS - en utredning i processtabilitet

Sammanfattning:   Det statistiska kvalitetsverktyget Statistisk Processtyrning, SPS, introducerades på BT Products AB i Mjölby utifrån en specifik implementeringsprocess. Introduktionen utfördes i en målningsprocess och genom detta arbete kunde aktuell process utvärderas och orsaker bakom eventuell urskiljbar variation eftersökas. I gällande process målas gods till eldrivna truckar svarta genom elektrostatisk pulvermålning, där eftersträvad färgskikttjocklek är 70 µm. Målningen utförs automatiserat av fyra robotar och för att erhålla kunskap om processens uppförande studerades och analyserades utfallet statistiskt utifrån en bestämd kvalitetsindikator, färgskikttjockleken. Data samlades in utifrån denna indikator genom kontinuerlig mätning på utvalt objekt och med hjälp av en mätmall för att erhålla jämförbara observationer. Tillförlitligheten hos insamlad data analyserades och observationerna uppvisade en normalfördelning och slumpmässighet. En hög grad av autokorrelation sågs dock, varför transformation av data krävdes innan fortsatta studier kunde utföras. I och med denna transformation erhölls oberoende och därmed tillförlitliga residualer, vilka studerades i styrdiagram för att information om processens uppförande över tiden skulle erhållas. Observationerna är individuella och anges som variabeldata, varför stora skiftningar i processen studerades i x‑ och MR-diagram och små skiftningar i EWMA-diagram. Vid studie av dessa diagram kunde såväl alarm som trender identifieras och processen ansågs därmed vara instabil. Dessa företeelser antogs vara resultatet av urskiljbar variation, orsakad av kontrollerbara faktorer. I den efterföljande processutvärderingen kom därför arbetet att fokusera på identifikation av dessa faktorer. För denna identifikation sattes en fokusgrupp samman, vilka listade möjliga faktorer i ett Ishikawadiagram utifrån de sju M:en. Uppkomna faktorer testades utifrån främst tre olika metoder; tvåfaktorförsök, enfaktorförsök och loggning. Faktorförsöken genomfördes genom målning av testplåtar, där skillnad i färgskikttjocklek beroende på vald faktornivå studerades. Loggning av faktorer utfördes parallellt med produktion, varpå dessa värden ställdes mot registrerade värden på färgskikttjockleken i en ANOVA- eller korrelationsanalys. Utifrån resultatet av dessa tester delades undersökta faktorer in i Signifikanta, Delvis signifikanta, Eventuellt signifikanta och Ej signifikanta. De faktorer som ansågs vara signifikanta är Fluidisering och Pulverbatch, vilka kan vara bidragande orsaker bakom den urskiljbara variationen som identifierats. Fluidiseringen har periodvis varit undermålig i ett av de pulverkök som förser robotarna med pulver, något som kan förklara uppvisad låg korrelation mellan robotarna och den höga nivå av autokorrelation som skådats. Vid ett test med fyra olika säckar från två olika batcher sågs även en varierad batchhärkomst påverka resultatet, med en skillnad i färgskikttjocklek på mellan 10 och 20 µm på testplåten. De Delvis signifikanta faktorerna, så som injektorplugg, elektrod och munstycken, kan påverka utfallet vid en hög grad av förslitning och troligen fås störst inverkan i de fall då dessa samverkar. Genom att utföra rekommenderade åtgärder beträffande de signifikanta faktorerna, med avseende på att minska variationen, kan processen åter studeras och utredas. Beroende på utfall kan en stabil process förbättras och i annat fall söks nya källor till variation.