u-Karte
Die u-Karte (auch U Chart) dient dazu, einen Prozess über die Zeit anhand der Fehlerzahl je Einheit (dpu) zu überwachen. Dazu wird der Prozess durch eine Kennzahl beschrieben, die angibt, wie viele Fehler, Beanstandungen oder Auffälligkeiten durchschnittlich pro Einheit auftreten. Sie zeigt, ob sich diese Fehlerzahl je Einheit im erwarteten Rahmen bewegt oder ob auffällige Veränderungen im Prozess auftreten. Das kann zum Beispiel die Anzahl von Etikettenfehlern je Glas, die Anzahl von Dokumentationsmängeln je Ticket oder die Anzahl von Verpackungsmängeln je Sendung sein. Ziel ist es, Veränderungen frühzeitig zu erkennen, mögliche Ursachen systematisch zu analysieren, Prozesswissen aufzubauen und unnötige Eingriffe zu vermeiden.
In der Abfüllung von Tomatensoße wird je Schicht erfasst, wie viele Etikettenfehler insgesamt auftreten und wie viele Gläser geprüft wurden. Ein Glas kann dabei mehrere Fehler aufweisen, zum Beispiel ein schiefes Etikett, Falten oder eine unvollständige Chargenkennzeichnung. Ziel ist es zu erkennen, ob die durchschnittliche Anzahl der Etikettenfehler je Glas im Zeitverlauf stabil bleibt.
Interpretation der Ergebnisse:
Es liegen keine Punkte außerhalb der Eingriffsgrenzen vor und es sind keine auffälligen Muster sichtbar. Die Zahl der Etikettenfehler je Glas schwankt zufällig um die Mittellinie. Der Prozess kann damit als stabil beurteilt werden.
Erklärungen zur Grafik:
- Die Punkte zeigen die Fehler je Einheit für jede Teilgruppe in zeitlicher Reihenfolge.
- Die Mittellinie entspricht der durchschnittlichen Anzahl der Fehler je Einheit.
- Die Eingriffsgrenzen werden für jede Teilgruppe aus Teilgruppengröße und durchschnittlicher Fehlerzahl je Einheit berechnet. Bei unterschiedlichen Teilgruppengrößen verlaufen sie häufig stufenartig.
Vorarbeit
- Eindeutig festlegen, welche Ereignisse als Fehler oder Beanstandung gezählt werden.
- Sicherstellen, dass pro Datenzeile sowohl die Gesamtzahl der betrachteten Einheiten (Teilgruppengröße) als auch die Gesamtzahl der aufgetretenen Fehler vorliegt.
- Festlegen, ob die Karte auf Basis aktueller Daten oder mit einer historischen Referenz erstellt werden soll.
- Definieren, welche Tests auf Ausnahmebedingungen zur Erkennung auffälliger Muster verwendet werden sollen.
Nutzung in AlphadiTab
- In der Control-Phase das Tool „u-Karte“ auswählen.
- Bei Fehlern „Anzahl Fehler“ und bei Teilgruppengröße „geprüfte Gläser“ angeben.
- Die Regelkarte über „Neu erstellen“ generieren.
- Im Reiter Nelson Rules die festgelegten Tests durchführen.
Interpretation
- Prüfen, ob Punkte außerhalb der Eingriffsgrenzen liegen.
- Prüfen, ob nichtzufällige Muster wie Trends, Lageverschiebungen oder Wechselmuster erkennbar sind.
- Bewerten, ob bekannte Sonderursachen vorliegen oder eine nachhaltige Prozessänderung vermutet werden muss.
- Erst nach der Ursachenklärung entscheiden, ob ein Eingriff in den Prozess erforderlich ist.
Die u-Karte zeigt, ob der Prozess statistisch stabil ist. Ob Zielwerte oder Spezifikationen erfüllt sind, muss separat fachlich bewertet werden.
Historische Werte
Sind historische Referenzwerte für die durchschnittliche Fehlerzahl je Einheit vorhanden, können diese als feste Grundlage verwendet werden. Die Mittellinie basiert dann auf diesem Referenzwert; die Eingriffsgrenzen bleiben abhängig von der jeweiligen Teilgruppengröße.
Abschnitte
Abschnitte sind sinnvoll, wenn sich der Prozess bewusst verändert hat, etwa nach einem Lieferantenwechsel, einer neuen Prüfvorschrift oder einer Umstellung im Ablauf. Für jeden Abschnitt werden eigene Mittellinien und Eingriffsgrenzen berechnet.
Mit den Tests werden nichtzufällige Muster in der Fehlerzahl je Einheit erkannt. Für die u-Karte stehen folgende Tests zur Verfügung:
1P außerhalb ±3σ
1 Punkt außerhalb der Eingriffsgrenzen.
9P gleiche Seite
9 Punkte in Folge auf einer Seite der Mittellinie.
6P Trend hoch oder runter
6 Punkte in Folge steigend oder fallend.
14P hoch/runter
14 Punkte in Folge abwechselnd steigend und fallend.
Teilgruppen mit bekannter Größe
Für jede Teilgruppe müssen sowohl die Zahl der geprüften Einheiten als auch die Gesamtzahl der aufgetretenen Fehler vorliegen.
Warum ist das wichtig?
Die Eingriffsgrenzen hängen direkt von der Teilgruppengröße ab. Ohne diese Information können die Grenzen nicht korrekt berechnet werden.
Zeitliche Reihenfolge
Die Teilgruppen müssen in der Reihenfolge vorliegen, in der sie entstanden sind.
Warum ist das wichtig?
Nur so lassen sich Shifts, Trends und andere Muster verlässlich erkennen.
Wenn die Teilgruppengröße konstant ist und die Fehlerzahl direkt überwacht werden soll, kann eine c-Karte praktischer sein.
Wenn jede Einheit nur als fehlerhaft oder fehlerfrei eingestuft wird, sind p- oder np-Karten besser geeignet.
IT-Service
Dokumentationsmängel je Ticket
Im IT-Service wird pro Tag ausgewertet, wie viele Dokumentationsmängel in abgeschlossenen Tickets insgesamt auftreten und wie viele Tickets bearbeitet wurden. Ein Ticket kann dabei mehrere Mängel aufweisen, zum Beispiel ein fehlendes Pflichtfeld, eine unklare Kategorie oder eine fehlende Abschlussnotiz. Die u-Karte hilft dabei zu beurteilen, ob die durchschnittliche Zahl der Mängel je Ticket stabil bleibt.
Interpretation
Es liegt kein Punkt außerhalb der Eingriffsgrenzen vor und keiner der aktivierten Nelson-Tests schlägt an. Gleichzeitig ist ein wiederkehrendes Muster erkennbar: In regelmäßigen Abständen von sieben Tagen liegen die Werte höher. Dies spricht für einen möglichen Wochentagseffekt und sollte fachlich geprüft werden.
Vertrieb
Formale Mängel je Angebot
Im Vertrieb wird monatlich geprüft, wie viele formale Mängel in Angeboten insgesamt auftreten, zum Beispiel fehlende Preisgültigkeit, unvollständige Lieferbedingungen oder fehlende Freigaben. So lässt sich verfolgen, ob die durchschnittliche Zahl der Mängel je Angebot dauerhaft stabil ist.
Interpretation
Die Werte liegen über längere Zeit eng beieinander. Zusätzlich liegen neun Punkte in Folge auf derselben Seite der Mittellinie. Das Muster ist nicht zufällig und kann auf standardisierte Nacharbeit oder auf Besonderheiten im Prüfsystem hinweisen.
Logistik
Verpackungsmängel je Sendung
Im Logistikbereich wird je Tour erfasst, wie viele Verpackungsmängel insgesamt auftreten und wie viele Sendungen geprüft wurden. Eine Sendung kann mehrere Auffälligkeiten aufweisen, zum Beispiel beschädigte Ecken, fehlerhafte Etiketten oder unzureichende Sicherung. Ziel ist es, außergewöhnliche Belastungen früh zu erkennen.
Interpretation
Es ist ein Ausreißer erkennbar; betroffen ist die 13. Tour. Für diese Tour wurde vom Fahrer ein Auffahrunfall gemeldet. Die Abweichung ist damit durch eine bekannte Sonderursache erklärbar. Sie weist nicht auf eine dauerhafte Veränderung des Prozesses hin und sollte daher nicht als neues Grundmuster interpretiert werden.
Einkauf
Beanstandungen je Wareneingang
Im Einkauf wird die Anzahl der Beanstandungen je Wareneingang beobachtet. Während des Betrachtungszeitraums wurde von Lieferant A auf Lieferant B umgestellt, deshalb sind zwei Abschnitte sinnvoll.
Interpretation
Nach dem Lieferantenwechsel liegt die Zahl der Beanstandungen je Wareneingang auf einem sichtbar höheren Niveau. Die getrennte Betrachtung der Abschnitte zeigt, dass sich das Prozessniveau verändert hat. Die Veränderung sollte im Zusammenhang mit dem Lieferantenwechsel bewertet werden.
Planung
Planungswarnungen je Position
In der Produktionsplanung wird pro Planungszyklus ausgewertet, wie viele Planungswarnungen insgesamt auftreten und wie viele Positionen betrachtet wurden. Eine Position kann dabei mehrere Warnungen aufweisen. Die u-Karte zeigt, ob sich die durchschnittliche Zahl der Warnungen je Position im Verlauf verändert.
Interpretation
Über den Zeitraum ist eine steigende Tendenz der Planungswarnungen je Position erkennbar. Da die Werte zwischendurch auch wieder zurückgehen, wird kein Trend nach den Nelson-Regeln signalisiert. Die Entwicklung sollte dennoch fachlich beobachtet und auf mögliche Veränderungen der Datenbasis, der Parametrisierung oder der Rahmenbedingungen geprüft werden.
uᵢ: Anzahl der Fehler je Einheit in der i-ten Teilgruppe.
Teilgruppe: Zusammengehörige Stichprobe, z. B. eine Schicht, eine Tour, ein Tag oder ein Los.
Mittellinie: Durchschnittliche Anzahl der Fehler je Einheit als zentrales Prozessniveau.
Eingriffsgrenzen (UEG / OEG): Grenzen, innerhalb derer die zufällige Schwankung eines stabilen Prozesses erwartet wird.
Historischer Fix dpu: Vorgegebene durchschnittliche Fehlerzahl je Einheit
Abschnitte: Getrennte Phasen des Prozesses mit jeweils eigener Mittellinie und eigenen Grenzen.
Nelson-Regeln / Tests: Statistische Regeln zur Erkennung nichtzufälliger Muster.
