Recent developments in adaptive control charts

Abstract

Ο Στατιστικός Έλεγχος Ποιότητας (ΣΕΠ) είναι ένα πολύ χρήσιµο εργαλείο στα χέρια των επιχειρήσεων προκειµένου να βελτιώσουν την ποιότητα των προϊόντων τους. Τα διαγράµµατα ελέγχου είναι το πιο ευρέως χρησιµοποιούµενο και το πιο αποτελεσµατικό εργαλείο του ΣΕΠ. Σε αυτή την έρευνα, παρουσιάζονται οι σηµαντικές πρόσφατες εξελίξεις στον σχεδιασµό των προσαρµοστικών διαγραµµάτων ελέγχου που επιτρέπουν κάποιες από τις παραµέτρους τους να αλλάζουν κατά τη διάρκεια της παραγωγής. Επιπλέον, η έρευνα αυτή αποτελεί συνέχεια του άρθρου του Ταγαρά (1998) για τις εξελίξεις σε αυτόν τον τοµέα. Η βιβλιογραφία είναι συνεχώς αυξανόµενη και έτσι η µπεϋζιανή προσέγγιση, η οικονοµική προσέγγιση και η πολυµεταβλητή περίπτωση αποκλείστηκαν από αυτή την µελέτη. Μία γενική συζήτηση σχετικά µε τα διαγράµµατα ελέγχου και τα προσαρµοστικά διαγράµµατα ελέγχου έχει παρατεθεί αρχικά. Ο σχεδιασµός αυτών των διαγραµµάτων και τα διάφορα µέτρα για τον έλεγχο της απόδοσής τους παρουσιάζονται επίσης. Τα µέτρα για τον έλεγχο της απόδοσης των διαγραµµάτων προκύπτουν επιπλέον χρησιµοποιώντας τις ιδιότητας της Μαρκοβιανής αλυσίδας. Έγινε ακόµα µία διάκριση µεταξύ των προσαρµοστικών Shewhart διαγραµµάτων ελέγχου και των προσαρµοστικών διαγραµµάτων EWMA και CUSUM. ∆ιάφορες τροποποιήσεις παρουσιάζονται και συγκρίνονται µε κλασικά διαγράµµατα ελέγχου και τα κλασικά προσαρµοστικά διαγράµµατα. Τα προσαρµοστικά διαγράµµατα που παρουσιάζονται µπορούν να ελέγχουν είτε τη µέση τιµή του χαρακτηριστικού που µελετάµε, ή την διακύµανσή του ή και τα δύο. Αυτή η µελέτη επικεντρώνεται στην απόδοση των προσαρµοστικών διαγραµµάτων στην περίπτωση των ανεξάρτητων διαδικασιών παραγωγής, στην περίπτωση των συσχετισµένων δεδοµένων καθώς και στην περίπτωση που δεν εφαρµόζεται η κανονικότητα. Επιπλέον, διερευνώνται τα προσαρµοστικά διαγράµµατα ελέγχου για τον αριθµό των ελαττωµατικών αντικειµένων ή τον αριθµό των ελαττωµάτων. Το συµπέρασµα είναι ότι η χρησιµοποίηση των προσαρµοστικών διαγραµµάτων ελέγχου µπορεί να αυξήσει σηµαντικά την αποτελεσµατικότητα µίας παραγωγικής διαδικασίας. Τέλος, εντοπίζονται ορισµένα κενά στην υπάρχουσα βιβλιογραφία και προτείνεται µελλοντική έρευνα.Statistical Quality Control (SQC) is a very useful tool in the hands of business in order to improve their products quality. The control charts are the most widely used and the most effective tool of the SQC. In this survey, the substantial recent developments in the design of the adaptive control charts that allow some of their parameters to change during production are presented. Moreover, this survey is a continuation of Tagaras’ (1998) work concerning the developments in this field. The literature is continuously growing and thus in this study the Bayesian approach, the economic approach and the multivariate case are excluded. A general discussion on the control charts and the adaptive control charts is initially provided. The design of these charts and the different performance measures are also presented. The performance measures are also derived using the Markov chain approach. There has been a distinction between the Shewhart adaptive control charts and the adaptive EWMA and CUSUM charts. Different modifications are provided and compared with the standard control charts and the standard adaptive control charts. The adaptive control charts presented are capable for monitoring either the process mean or the process variance or both the process mean and variance. Especially, this study is focused on the performance of adaptive control charts monitoring dependent processes, correlated data and the non-normal condition. Furthermore, the adaptive control charts for attributes are investigated. It is concluded that utilization of adaptive control charts can increase significantly the effectiveness of process monitoring. Finally, some gaps in the existing literature are indicated and future research is suggested.