Lees meer

→	Staalplaat met zuiver oppervlak
→	Perfectie in laserlassen
→	Krasse kolenmaal- en injectie-installatie
→	Kwaliteitsbeheer
→	Systeemkwaliteit

Kwaliteitsborging via statistiek

OSPC: Online Statistical Process Control

Een constante en optimale kwaliteit realiseren bij massaproductie, terwijl productiespecificaties en eigenschappen voortdurend veranderen, is een zware opgave. Het is mogelijk als iedere storing en afwijking in het productieproces zo snel mogelijk gesignaleerd en verholpen worden.

Variaties in procesparameters zijn onvermijdelijk, maar wanneer is een variatie normaal en wanneer niet? Met andere woorden: wanneer moeten wij ingrijpen? SPC of “statistische procescontrole” is een techniek om de grenzen van abnormaal gedrag te bepalen. Het toepassen van de SPC-techniek in een staalbedrijf is geen evidentie. Momenteel worden er ongeveer 3000 parameters gevolgd en de statistische modellen zijn bijzonder complex.

In 1992 zochten wij een standaardpakket dat in staat was onze processen te bewaken. Het bleek niet te bestaan, daarom besloten wij zelf een systeem te ontwikkelen. Vandaag is ons pakket in gebruik in ArcelorMittal Gent en elf andere vestigingen van ArcelorMittal. Het wordt nog steeds uitgebreid en verbeterd.

Het statistisch model

Als voorbeeld van een statistisch model nemen we de afvoertafel van een warmbandwalserij. De bandtemperatuur waaraan de gewalste plaat opgehaspeld wordt, is van groot belang voor de mechanische eigenschappen van het staal. Van de haspelaar worden twee metingen gebruikt voor de regeling van de haspeltemperatuur, één dicht bij de koeltafel (T5) en één dicht bij de haspelaar (T6). Beide metingen gebeuren onder moeilijke omstandigheden, vooral water en oxides kunnen de meting verstoren. Onder normale omstandigheden is er een verband tussen de twee temperaturen - dit verband is echter niet eenvoudig.

Voor welgedefinieerde omstandigheden, bijvoorbeeld. een bepaalde plaatdikte, kunnen we een frequentiediagram opstellen. Dit stelt ons in staat de statistische wet te bepalen voor het normale gedrag van de procesvariabele. Zodra deze wet is opgesteld, kunnen we waarschuwingsgrenzen vastleggen. Uiteindelijk bevat een statistisch model gemiddelden en variaties, afhankelijk van een aantal parameters. Het OSPC-pakket is in staat deze wetmatigheden te identificeren en te leren. Wij werken met verschillende modeltypes, gebaseerd op normale distributie, Gamma, Chi-kwadraat, Binomiaal of Poisson. Wij ondersteunen ook EWMA (exponential moving average) en multivariate SPC.

Ter illustratie ziet u in volgende grafiek hoe het temperatuurverschil afhankelijk is van de dikte. De gegevensdichtheid wordt door de zwartheidsgraad voorgesteld. De zwarte lijnen zijn de waarschuwingsgrenzen.

Het procesbeheersingsdiagram (controlekaart)

Het meest visuele deel van OSPC is het procesbeheersingsdiagram. Elk punt vertegenwoordigt een meting. Het bevat een geel/groen gebied dat de verzameling waarden voorstelt die onder de gegeven omstandigheden als normaal kunnen worden beschouwd. Wanneer een meting in het lichtrode gebied valt, betekent dit een abnormale toestand.
Eventueel kunnen ook producttoleranties worden aangegeven (zie rode lijn): indien deze toleranties binnen het groene gebied vallen, betekent dit dat we een grote kans op afkeuringen hebben.

Alarmeren en corrigeren

Bij abnormale toestanden (zie de rode punten) kunnen alarmberichten worden verstuurd naar een andere computer of een e-mailadres. De maatregelen die dan moeten worden genomen, kunnen in een werkvoorschrift worden vastgelegd dat rechtstreeks wordt opgeroepen vanuit de kaart. Wat werkelijk wordt gedaan, wordt geregistreerd in een productieopmerking die vastgekoppeld is aan een punt van het diagram.

Langetermijnobservaties

Op basis van het statistische model kunnen wij de evolutie van een parameter op lange termijn volgen. Zo kunnen wij bijvoorbeeld de effecten beoordelen van wijzigingen die wij doorvoeren in het proces.

Verspreiding en gebruik

Het OSPC-pakket kan werken in het Nederlands, Engels, Frans, Duits of Spaans. Het wordt verspreid in de ArcelorMittal-groep en wordt vanuit ArcelorMittal Gent ondersteund en verder ontwikkeld.