Soru

Zorluk: OrtaX̄ (Ortalama) ve R (Değişim Aralığı) Kontrol Grafikleri

Bir pil üretim tesisinde, üretilen AA tipi pillerin voltaj değerleri (V) Xˉ\bar{X} (Ortalama) ve RR (Değişim Aralığı) kontrol grafikleri kullanılarak izlenmektedir. Sürecin analiz edilmesi amacıyla her vardiyada rastgele n=5n=5 hacimli alt gruplar seçilmektedir.

Son 2525 alt gruba ait veriler kullanılarak hesaplanan genel ortalama Xˉˉ=1.500 V\bar{\bar{X}} = 1.500 \text{ V} ve ortalama değişim aralığı Rˉ=0.100 V\bar{R} = 0.100 \text{ V} olarak bulunmuştur.

Sürece ait yeni alınan bir alt grubun ölçüm değerleri sırasıyla 1.42,1.44,1.41,1.451.42, 1.44, 1.41, 1.45 ve 1.481.48 Volt olarak kaydedilmiştir.

Buna göre, Xˉ\bar{X} kontrol grafiğinin alt kontrol sınırı (AKS\text{AKS}) ve üst kontrol sınırı (U¨KS\text{ÜKS}) değerleri ile yeni alt grubun süreç üzerindeki etkisi hakkında aşağıdakilerden hangisi doğrudur?
(Kontrol grafiği sabitleri: n=5n=5 için A2=0.577A_2 = 0.577, D3=0D_3 = 0, D4=2.114D_4 = 2.114)

  1. AKS=1.4423 V\text{AKS} = 1.4423 \text{ V} ve U¨KS=1.5577 V\text{ÜKS} = 1.5577 \text{ V}'dir; yeni alt grup ortalaması (1.440 V1.440 \text{ V}) alt kontrol sınırının altına düştüğü için süreçte özel bir neden vardır.Cevap
  2. B
    AKS=1.4423 V\text{AKS} = 1.4423 \text{ V} ve U¨KS=1.5577 V\text{ÜKS} = 1.5577 \text{ V}'dir; yeni alt grubun değişim aralığı uygun sınırlar içinde olduğundan ortalamadaki düşüş genel nedenli değişkenliktir.
  3. C
    AKS=1.5000 V\text{AKS} = 1.5000 \text{ V} ve U¨KS=1.7114 V\text{ÜKS} = 1.7114 \text{ V}'dir; yeni alt grup ortalaması alt kontrol sınırının altına düştüğü için süreçte özel bir neden vardır.
  4. D
    AKS=0.0000 V\text{AKS} = 0.0000 \text{ V} ve U¨KS=0.2114 V\text{ÜKS} = 0.2114 \text{ V}'dir; yeni alt grup ortalaması bu sınırları aştığı için sürecin kontrol dışına çıktığı belirlenir.
  5. E
    AKS=1.4000 V\text{AKS} = 1.4000 \text{ V} ve U¨KS=1.6000 V\text{ÜKS} = 1.6000 \text{ V}'dir; yeni alt grup ortalaması bu sınırlar içerisinde kaldığından süreç istatistiksel olarak kontrol altındadır.

Cevap

AKS=1.4423 V\text{AKS} = 1.4423 \text{ V} ve U¨KS=1.5577 V\text{ÜKS} = 1.5577 \text{ V}'dir; yeni alt grup ortalaması (1.440 V1.440 \text{ V}) alt kontrol sınırının altına düştüğü için süreçte özel bir neden vardır.
Xˉ\bar{X} kontrol grafiğinde alt ve üst kontrol sınırları Xˉˉ±A2Rˉ\bar{\bar{X}} \pm A_2\bar{R} formülü kullanılarak hesaplanır. İşlem yapıldığında AKS=1.500(0.577×0.100)=1.4423 V\text{AKS} = 1.500 - (0.577 \times 0.100) = 1.4423 \text{ V} ve U¨KS=1.500+(0.577×0.100)=1.5577 V\text{ÜKS} = 1.500 + (0.577 \times 0.100) = 1.5577 \text{ V} değerlerine ulaşılır. Yeni çekilen alt grubun ortalaması (1.42+1.44+1.41+1.45+1.48)/5=1.440 V(1.42 + 1.44 + 1.41 + 1.45 + 1.48) / 5 = 1.440 \text{ V}'dir. Hesaplanan 1.440 V1.440 \text{ V} değeri 1.4423 V1.4423 \text{ V} olan alt kontrol sınırının altına düşmüştür. Kontrol sınırlarının dışına çıkan noktalar sürecin istatistiksel kontrol altında olmadığını ve özel bir nedenden etkilendiğini ifade eder.

Adım Adım Çözüm

1
Verilen parametreler ve kontrol grafiği sabitleri kullanılarak Xˉ\bar{X} grafiği için alt ve üst kontrol sınırlarının hesaplanması.
U¨KS=1.500+(0.577×0.100)=1.5577 V\text{ÜKS} = 1.500 + (0.577 \times 0.100) = 1.5577 \text{ V} ve AKS=1.500(0.577×0.100)=1.4423 V\text{AKS} = 1.500 - (0.577 \times 0.100) = 1.4423 \text{ V}
Xˉ\bar{X} kontrol grafiği sınırları Xˉˉ±A2Rˉ\bar{\bar{X}} \pm A_2\bar{R} formülü ile hesaplanır.
2
Sürece ait yeni alınan alt grubun ortalamasının (Xˉyeni\bar{X}_{yeni}) hesaplanması.
Xˉyeni=1.42+1.44+1.41+1.45+1.485=7.205=1.440 V\bar{X}_{yeni} = \frac{1.42 + 1.44 + 1.41 + 1.45 + 1.48}{5} = \frac{7.20}{5} = 1.440 \text{ V}
Yeni alt grubun sürecin kontrol durumunu nasıl etkilediğini görebilmek için örneklem ortalamasına ihtiyaç vardır.
3
Yeni alt grup ortalamasının kontrol sınırları ile karşılaştırılarak sürecin istatistiksel durumunun yorumlanması.
1.440 V<1.4423 V1.440 \text{ V} < 1.4423 \text{ V} olduğundan, yeni alt grup ortalaması alt kontrol sınırının dışına çıkmıştır. Bu durum süreçte özel bir nedenin varlığını gösterir.
Kontrol sınırları dışına çıkan herhangi bir nokta, sürecin istatistiksel kontrol altında olmadığını ve sürece özel (rastgele olmayan) bir nedenin etki ettiğini kanıtlar.

Anahtar Kavram

Xˉ\bar{X} ve R Kontrol Grafikleri ile Süreç İzleme
Bu soruyu puanla