Biểu đồ kiểm soát (Control chart) là gì? Phân loại, lợi ích và cách vẽ

Last updated on 14 September, 2024

Trong quản lý sản xuất và quản lý chất lượng, nhà sản xuất muốn biết liệu quy trình có đang được kiểm soát hay không và liệu có sự xuất hiện của các biến đổi hay không. Biến đổi có thể do ngẫu nhiên hoặc do các nguyên nhân đã được xác định từ trước. Biểu đồ kiểm soát (Control chart) giúp phát hiện nguyên nhân gây ra sự biến đổi trong quy trình. Nó ngăn chặn việc sản xuất ra sản phẩm lỗi và các rủi ro tiềm ẩn khác. Ví dụ, biến đổi có thể xuất hiện trong các thuộc tính của vật liệu, thủ tục kiểm tra không chuẩn xác,…

Biểu đồ kiểm soát được giới thiệu lần đầu bởi Tiến sĩ Walter A. Shewhart để kiểm soát và theo dõi sự biến đổi trong quy trình. Vì thế, biểu đồ này còn được gọi là biểu đồ Shewhart. Trong bài viết dưới đây, cùng OCD tìm hiểu sâu hơn về biểu đồ này nhé!

Biểu đồ kiểm soát (Control chart) là gì?

Khái niệm biểu đồ kiểm soát

Biểu đồ kiểm soát (Control chart) là một công cụ thống kê theo dõi và kiểm soát một quy trình và hiệu suất của nó trong một khoảng thời gian cụ thể. Mục đích của nó là xác định và ngăn chặn bất kỳ bất thường hoặc sự lệch lạc nào trong quá trình vận hành hoặc sản xuất. Nó được sử dụng rộng rãi trong lĩnh vực kiểm soát chất lượng và cải tiến quy trình của một tổ chức.

Biểu đồ kiểm soát được sử dụng trong giai đoạn Kiểm soát (Control) của phương pháp DMAIC. Biểu đồ giúp chúng ta theo dõi thống kê dữ liệu trong quy trình theo thời gian và hiểu nguyên nhân của các biến đổi.

Mục tiêu của việc sử dụng biểu đồ này là đạt được và duy trì sự ổn định của quy trình. Sự ổn định của quy trình được định nghĩa là trạng thái mà một quy trình thể hiện một sự nhất quán cố định trong quá khứ và dự kiến sẽ tiếp tục như vậy trong tương lai.

Các yếu tố của một biểu đồ kiểm soát bao gồm:

• Biểu đồ chuỗi thời gian trực quan: Nó hiển thị các điểm dữ liệu thu thập tại các khoảng thời gian cụ thể được xác định.
• Đường trung bình (CL): Nó đại diện cho trung bình hoặc trung vị của các điểm dữ liệu của bạn. Đường này giúp bạn nhận ra xu hướng, đặc điểm của bộ dữ liệu và độ lệch trong dữ liệu.
• Đường giới hạn kiểm soát: Nó chứa một đường giới hạn kiểm soát trên (UCL) và dưới (LCL) đặt ở khoảng cách bằng nhau bên dưới và bên trên đường trung bình (CL).

Phân loại biểu đồ kiểm soát

Có 2 loại biểu đồ chính: biểu đồ cho dữ liệu biến và biểu đồ cho dữ liệu thuộc tính.

Biểu đồ kiểm soát cho dữ liệu biến (định lượng)

Đây là một loại biểu đồ đánh giá dữ liệu bằng cách đo lường số liệu chính xác nhất. Chiều dài, cân nặng, nhiệt độ, thời gian,… là các ví dụ về dữ liệu kiểm soát biến. Dưới đây là một số loại biểu đồ kiểm soát khác nhau được sử dụng cho dữ liệu biến:

• Biểu đồ kiểm soát phạm vi: còn được gọi là biểu đồ R. Đây là biểu đồ cho phép bạn đánh giá sự biến đổi trong quy trình. Biểu đồ R ghi nhận giá trị nhỏ nhất và lớn nhất cho mỗi bộ dữ liệu.
• Biểu đồ X-bar: Các chuyên gia sử dụng biểu đồ này để tính toán giá trị trung bình hay trung vị của dữ liệu. Ví dụ, bạn có thể sử dụng biểu đồ X-bar để xác định trọng lượng trung bình của lô hàng được vận chuyển từ kho của doanh nghiệp.
• Biểu đồ độ lệch chuẩn: Độ lệch chuẩn là một thuật ngữ trong thống kế biểu thị độ biến thiên thiên của dữ liệu. Nó còn được gọi là biểu đồ S. Biểu đồ này giúp bạn nhận ra từng điểm dữ liệu lệch bao nhiêu so với giá trị trung bình.

Biểu đồ kiểm soát cho dữ liệu thuộc tính (định tính)

Đây là loại biểu đồ được sử dụng cho các dữ liệu không thể đo lường cụ thể được. Dưới đây là một số Control chart cho dữ liệu thuộc tính phổ biến:

• Biểu đồ np: hiển thị số lượng các điểm dữ liệu nằm ngoài đường trung bình. Bạn chỉ sử dụng biểu đồ np trong trường hợp kích thước mẫu là không đổi và chỉ có 2 thuộc tính duy nhất: ví dụ như “Có” hoặc “Không”.
• Biểu đồ p: mô tả tỷ lệ phần trăm của các điểm dữ liệu lệch khỏi trung vị. Bạn sử dụng biểu đồ p nếu kích thước mẫu không nhất quán và chỉ đánh giá duy nhất 2 thuộc tính.
• Biểu đồ u: biểu diễn dữ liệu được thu thập trong các nhóm nhỏ có kích thước mẫu khác nhau.
• Biểu đồ c: được sử dụng khi thu thập dữ liệu trong các nhóm nhỏ có cùng kích thước mẫu.
• Biểu đồ kiểm soát trước: giúp theo dõi giá trị trung bình của bộ dữ liệu.

Cách vẽ biểu đồ kiểm soát

Dưới đây là một số bước để giúp bạn vẽ một Control chart:

Chọn phương pháp đo lường

Dữ liệu biến và thuộc tính là hai loại dữ liệu mà biểu đồ kiểm soát sử dụng. Với các biến, nhóm sử dụng các thông tin chi tiết, được đo lượng cụ thể để giải quyết các vấn đề. Với dữ liệu thuộc tính, nhóm sẽ phân loại dữ liệu thành một số thuộc tính, chẳng hạn như “Phù hợp” và “Không phù hợp”. Loại dữ liệu này phù hợp với việc đưa ra quyết định “Có” hoặc “Không”.

Xác thực dữ liệu

Trước khi sử dụng và đưa các dữ liệu vào trong biểu đồ, hãy đảm bảo rằng dữ liệu bạn đã thu thập là chính xác. Dữ liệu sai ảnh hưởng đến phép đo, dẫn đến đưa ra các quyết định sai lầm. Tóm lại, việc xác thực dữ liệu định kỳ sẽ là yếu tố chính đóng góp vào hiệu quả khi sử dụng biểu đồ.

Tính toán giới hạn kiểm soát

Sau khi thu thập và xác thực dữ liệu, hãy tính giá trị trung bình của bộ dữ liệu. Sau đó, chèn một đường trung bình, cùng với đường giới hạn kiểm soát trên và dưới. Công thức tính trong biểu đồ kiểm soát như sau:

Đường trung bình (CL) sẽ chính bằng giá trị trung bình X được tính ở trên (Xtb). Đường giới hạn kiểm soát trên (UCL) = Xtb + 3σ. Và đường giới hạn kiểm soát dưới (LCL) = Xtb – 3σ. Một quy trình đang được kiểm soát ổn định có dữ liệu nằm trong giới hạn ba độ lệch chuẩn (σ) so với giá trị trung bình. Điều này có nghĩa là nếu các điểm dữ liệu nằm ngoài khoảng 3 độ lệch chuẩn thì có thể có vấn đề trong quy trình.

Ví dụ về một biểu đồ kiểm soát

Xác định nguyên nhân gốc rễ

Nếu một quy trình không được kiểm soát, các điểm dữ liệu sẽ nằm ngoài giới hạn kiểm soát và có thể có một số nguyên nhân đặc biệt ảnh hưởng đến quy trình. Xác định những nguyên nhân này bằng phương pháp 5 whys và phân tích các biến đổi. Việc phân tích này giúp bạn tìm ra giải pháp cho các biến đổi và nâng cao chất lượng cũng như hiệu quả của quy trình sản xuất hay kinh doanh.

Lợi ích của biểu đồ kiểm soát

Tạo ra biểu đồ kiểm soát có thể cung cấp cho các chuyên gia nhiều lợi thế, bao gồm:

Trực quan hóa quy trình

Biểu đồ cung cấp một cái nhìn trực quan về các quy trình khác nhau của doanh nghiệp. Nó có thể giúp các chuyên gia trong mọi lĩnh vực, phòng ban dễ dàng nhìn thấy và hiểu các vấn đề đang diễn ra trong quy trình của họ.

Đánh giá hiệu suất trong quá khứ

Vì biểu đồ kiểm soát sử dụng dữ liệu lịch sử nên nó cung cấp một hồ sơ lưu trữ đầy đủ và chi tiết về cách một quy trình đã hoạt động trước đây trong tổ chức của bạn.

Giao tiếp hiệu quả hơn

Thuật ngữ và khái niệm của kiểm soát quá trình bằng thống kê cung cấp cho các chuyên gia từ mọi lĩnh vực một ngôn ngữ chung để giao tiếp, thảo luận về hiệu quả quy trình hoặc những thay đổi mới nhất trong các quy trình.

Dự đoán hiệu suất trong tương lai

Các doanh nghiệp có thể sử dụng biểu đồ tăng trưởng để giúp họ dự báo cách thức các quy trình của công ty họ có thể hoạt động trong tương lai.

Đánh giá tiến độ

Nếu một công ty thay đổi một trong các quy trình của mình, họ có thể sử dụng biểu đồ kiểm soát để xác định xem những thay đổi đó có giúp tối ưu hóa quy trình và mức độ tác động của nó đến hiệu quả hoạt động chung.

Khi nào nên sử dụng biểu đồ kiểm soát?

Biểu đồ kiểm soát thực sự hữu ích trong các trường hợp sau:

• Để kiểm tra xem quy trình có hoạt động ổn định hay không
• Để hiểu sự biến đổi của quy trình theo thời gian
• Khi cần phát hiện bất kỳ biến đổi nào đang diễn ra và sửa chữa nó ngay lập tức
• Để tìm hiểu quy trình có nằm trong giới hạn kiểm soát bằng thống kê không
• Xác định xem biến số xảy ra là do yếu tố ngẫu nhiên hay do nguyên nhân được xác định từ trước

Kết luận

Biểu đồ kiểm soát (Control chart) rất hữu ích cho việc cải tiến quy trình, cho phép chúng ta thực hiện các hành động phòng ngừa cần thiết để loại bỏ các nguyên nhân khiến quá trình không ổn định. Biểu đồ kiểm soát nên được sử dụng liên tục theo thời gian để kiểm tra hiệu quả của quy trình. Nó được coi như một hoạt động kiểm tra sức khỏe cho mọi quy trình trong doanh nghiệp. Trong một dự án Lean Six Sigma, biểu đồ này có thể được sử dụng ở đầu dự án cũng như ở cuối giai đoạn Cải tiến (Improve) để thực hiện các thay đổi cần thiết và giữ cho quy trình luôn trong trạng thái ổn định.

——————————-