Was ist eine Teilgruppe?

Eine Teilgruppe ist eine Gruppe von Einheiten, die unter gleichen Bedingungen produziert wurden. Teilgruppen (oder rationale Teilgruppen) stellen eine „Momentaufnahme“ des Prozesses dar. Daher müssen die Messwerte innerhalb einer Teilgruppe in kurzen zeitlichen Abständen erfasst werden; sie müssen jedoch trotzdem unabhängig voneinander sein.

Angenommen, mit einer Stanzmaschine werden 100 Kunststoffteile pro Stunde hergestellt. Der Qualitätstechniker misst pro Stunde fünf zufällig ausgewählte Teile. Jede Stichprobe aus fünf Teilen bildet eine Teilgruppe.

Wie viele Teilgruppen sollten vorhanden sein?

Wählen Sie die Teilgruppen so, dass die Unterschiede zwischen den Messwerten innerhalb derselben Teilgruppe klein sind, die Differenzen zwischen den Teilgruppen jedoch klar erkennbar sind. Für anfängliche Prozessuntersuchungen sind z. B. Teilgruppen von 4 oder 5 Messungen pro Stunde gängig. Wenn sich der Prozess als stabil erweist (oder wenn er verbessert wurde), kann die Teilgruppengröße und die Häufigkeit der Messungen herabgesetzt werden.

Erfassen Sie die Teilgruppen über einen ausreichenden Zeitraum, so dass alle wesentlichen Streuungsquellen auftreten können. Im Allgemeinen ist eine Anzahl von mindestens 100 Beobachtungen (z. B. 25 Teilgruppen mit jeweils 4 Beobachtungen) ausreichend.

Normalerweise werden in der Industrie häufiger kleine Stichproben gezogen, damit Shifts im Prozess erkannt werden, bevor zu viele fehlerhafte Produkte hergestellt werden.

Sind größere Teilgruppen besser?

Eine große Gesamtzahl von Beobachtungen ist eindeutig von Vorteil, da Sie damit mehr über die Leistung des Prozesses erfahren. Eine große Teilgruppengröße ist jedoch nicht unbedingt besser. Sie müssen auch den Zeitraum berücksichtigen, in denen diese große Anzahl von Beobachtungen erfasst wurde. Wenn Sie beispielsweise als Teilgruppengröße alle an einem Tag erfassten Messwerte auswählen, ist es möglich, dass sich Änderungen im Verlauf des Tages gegenseitig aufheben und damit unerkannt bleiben. Die Größe der einzelnen Teilgruppen sollte auf Informationen über die inhärente Streuung des Prozess (die auch als Streuung durch gewöhnliche Ursachen bezeichnet wird) beruhen. Wenn Ihnen bekannt ist, dass in einem bestimmten Zeitraum nur wenige Änderungen auftreten, erfassen Sie die Teilgruppendaten in dem betreffenden Zeitraum.

In welchen Fällen sind Teilgruppen nicht praktikabel oder nicht wünschenswert?

Beim Erfassen von Stichproben zur Gewinnung von Erkenntnissen über einen Prozess empfiehlt es sich im Allgemeinen, die Stichproben in Teilgruppen zusammenzufassen.

Wenn eine Gruppierung nicht angemessen ist, kann der Prozess möglicherweise mit einer Teilgruppengröße von 1 untersucht werden. Stichproben, die nicht auf logische Weise gruppiert werden können, sollten mit Einzelwertkarten (I-Karten) und Regelkarten der gleitenden Spannweite (MR-Karten) analysiert werden.

Im Folgenden finden Sie Beispiele für Situationen, in denen das Verwenden von Teilgruppen nicht praktikabel oder nicht wünschenswert ist:
  • Jede Stichprobe ist eindeutig mit einem bestimmten Zeitraum verbunden.
  • Jede Stichprobe stellt eine eindeutige Charge dar.
  • Zwischen den einzelnen Stichproben liegen lange Zeiträume.
  • Das Ziehen der Stichprobe oder das Testen ist destruktiv und/oder kostspielig.
  • Die Ausgabe ist stetig und gleichförmig.
  • Die Produktion weist eine lange Zyklusdauer auf.
  • Die Messwerte, die in einer Teilgruppe kombiniert würden, haben nicht unbedingt einen zeitlichen Bezug (z. B. Geschäftsdaten wie die erforderliche Zeit bis zu einem Vertragsabschluss oder einer Entscheidungsfindung).
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