Biểu đồ kiểm soát (Control Chart) trong quản lý chất lượng: Phân loại, ứng dụng và cách vẽ

Biểu đồ kiểm soát (Control Chart) là công cụ thống kê dùng để theo dõi sự biến động của một quá trình theo thời gian, qua đó xác định quá trình có đang ổn định hay xuất hiện biến động bất thường. Biểu đồ gồm đường trung tâm (CL), giới hạn kiểm soát trên (UCL), giới hạn kiểm soát dưới (LCL) và các điểm dữ liệu được thu thập theo thời gian. Control Chart được sử dụng phổ biến trong kiểm soát chất lượng và cải tiến quy trình sản xuất.

Control Chart là gì?

Control Chart (biểu đồ kiểm soát) là công cụ thống kê dùng để theo dõi sự biến động của một quá trình theo thời gian và đánh giá quá trình có đang hoạt động ổn định hay không. Thông qua các điểm dữ liệu và giới hạn kiểm soát, doanh nghiệp có thể phát hiện những biến động bất thường, từ đó xác định thời điểm cần điều tra và điều chỉnh quy trình.

Biểu đồ Control Chart thường được sử dụng trong kiểm soát chất lượng 

Một biểu đồ kiểm soát gồm các thành phần chính:

• Các điểm dữ liệu: Biểu diễn giá trị của các mẫu được thu thập theo thứ tự thời gian.
• Đường trung tâm (Center line): Đại diện cho giá trị trung bình của quá trình. Đường này giúp người dùng xác định xu hướng, độ lệch của các mẫu so với mức trung bình đặt ra
• Đường giới hạn kiểm soát: Bao gồm hai đường song song nằm trên và dưới đường trung tâm, thể hiện giới hạn kiểm soát trên (Upper control limit – UCL) và giới hạn kiểm soát dưới (Lower control limit – LCL) của quá trình được xác định theo thống kê

Biểu đồ Control Chart là một trong 7 công cụ quản lý chất lượng được sử dụng phổ biến hiện nay và là một phần quan trọng trong hệ thống quản lý chất lượng Six Sigma, Lean Manufacturing và ISO 9001.

Vai trò của biểu đồ kiểm soát trong quản lý chất lượng

Áp dụng hiệu quả biểu đồ Control Chart giúp doanh nghiệp tối ưu quy trình, kiểm soát chất lượng hiệu quả và ra các quyết định nhanh chóng, chính xác hơn.

Control Chart mang lại nhiều lợi ích cho doanh nghiệp

Kiểm soát quy trình

Control Chart giúp doanh nghiệp theo dõi các thông số quan trọng và biến động trong quá trình sản xuất. Bằng cách phân tích dữ liệu, doanh nghiệp có thể xác định các biến động ngoài kiểm soát và nhanh chóng đưa ra biện pháp khắc phục.

Giảm thiểu sai sót và nâng cao chất lượng

Khi áp dụng biểu đồ kiểm soát trong quản lý chất lượng, doanh nghiệp có thể phát hiện các vấn đề tiềm ẩn trước khi chúng ảnh hưởng đến sản phẩm hoặc dịch vụ. Điều này giúp giảm thiểu lãng phí, tối ưu hóa chi phí và đảm bảo sự hài lòng của khách hàng.

Hỗ trợ ra quyết định dựa trên dữ liệu

Thay vì dựa vào cảm tính hoặc kinh nghiệm, biểu đồ kiểm soát cung cấp dữ liệu trực quan giúp doanh nghiệp đưa ra quyết định chính xác về việc điều chỉnh quy trình, cải tiến sản phẩm hoặc nâng cao hiệu suất hoạt động.

Xem thêm: 5 Cấp độ quản lý chất lượng trong sản xuất doanh nghiệp cần biết

Phân loại biểu đồ kiểm soát Control Chart

Biểu đồ kiểm soát trong quản lý chất lượng được phân thành 2 loại chính là: Biều đồ kiểm soát cho dữ liệu biến thiên và biểu đồ kiểm soát cho dữ liệu thuộc tính.

Biểu đồ kiểm soát có hai loại chính

Biểu đồ kiểm soát cho dữ liệu biến thiên (Variable Control Chart)

Dữ liệu biến thiên là những số liệu có thể đo lường được như: Kích thước, trọng lượng, nhiệt độ, áp suất,… Các loại biểu đồ kiểm soát thường được sử dụng cho dữ liệu biến thiên bao gồm:

• Biểu đồ trung bình (X-bar): Dùng để tính toán giá trị trung bình của dữ liệu (Ví dụ: sử dụng biểu đồ X-bar để xác định độ dày trung bình của các tấm thép trong lô hàng xem có nằm trong giới hạn cho phép hay không)
• Biểu đồ phạm vi (R Chart): Ghi nhận các giá trị dữ liệu nhỏ nhất và lớn nhất cho mỗi tập dữ liệu, giúp người dùng đánh giá sự biến đổi trong quy trình
• Biểu đồ độ lệch chuẩn (S Chart): Sử dụng để theo dõi độ lệch chuẩn của một mẫu, giúp người dùng đánh giá từng điểm dữ liệu lệch bao nhiêu so với giá trị trung bình

Biểu đồ kiểm soát cho dữ liệu thuộc tính (Attribute Control Chart)

Dữ liệu thuộc tính là những dữ liệu không thể đo lường được mà chỉ có thể đếm như: Số lượng sản phẩm lỗi, số khuyết tật, số lượng khách hàng hài lòng,… Các loại biểu đồ kiểm soát thường được sử dụng cho dữ liệu thuộc tính bao gồm:

• Biều đồ np: Dùng để theo dõi số lượng các điểm dữ liệu nằm ngoài đường trung bình. Biểu đồ này chỉ có thể sử dụng trong trường hợp kích thước mẫu cố định và chỉ có 2 thuộc tính duy nhất  (Ví dụ như “Có” hoặc “Không”)
• Biểu đồ p: Thể hiện tỷ lệ các điểm dữ liệu nằm ngoài đường trung bình, áp dụng cho kích thước mẫu không cố định, từ 2 thuộc tính trở lên
• Biều đồ u: Biểu diễn dữ liệu được thu thập trong các nhóm nhỏ có kích thước mẫu khác nhau
• Biểu đồ c: Biểu diễn dữ liệu được thu thập trong các nhóm nhỏ có kích thước mẫu giống nhau

Giả sử, một nhà máy sản xuất linh kiện sử dụng biểu đồ kiểm soát Control Chart để quản lý chất lượng sản phẩm đầu ra thì:

• Biểu đồ np: Thể hiện số sản phẩm khiếm khuyết
• Biểu đồ p: Thể hiện tỷ lệ sản phẩm khiếm khuyết
• Biểu đồ u: Thể hiện số khiếm khuyết
• Biểu đồ c: Thể hiện số khiếm khuyết trên một đơn vị

Kiểm soát tần suất của dữ liệu là cách quản lý chất lượng sản phẩm được sử dụng phổ biến hiện nay. Để có được những thông tin biến động các dữ liệu về sản xuất một cách trực quan, biểu đồ tần suất Histogram chính là công cụ được nhiều doanh nghiệp sử dụng.

Xem thêm: Tiêu chuẩn AQL trong quản lý chất lượng

Cách xây dựng và sử dụng Control Chart hiệu quả

Bước 1: Lựa chọn đặc tính và loại biểu đồ kiểm soát thích hợp

Xác định đặc tính chất lượng cần theo dõi trong quá trình sản xuất như kích thước, trọng lượng, nhiệt độ, tỷ lệ sản phẩm lỗi hoặc số khuyết tật. Sau đó, lựa chọn loại Control Chart phù hợp với dạng dữ liệu cần kiểm soát (dữ liệu biến thiên hoặc dữ liệu thuộc tính).

Bước 2: Quyết định cỡ mẫu và tần số lấy mẫu. 

Xác định cỡ mẫu và tần suất lấy mẫu phù hợp với đặc điểm của quy trình. Số lượng mẫu và tần suất thu thập cần đủ để phản ánh biến động của quá trình, đồng thời được duy trì nhất quán trong suốt quá trình theo dõi.

Bước 3: Tính các giá trị thống kê đặc trưng cho mỗi mẫu

Sau khi thu thập dữ liệu, tiến hành tính toán các giá trị thống kê phù hợp với loại biểu đồ được lựa chọn, chẳng hạn như giá trị trung bình (X̄), khoảng biến thiên (R), độ lệch chuẩn (S), tỷ lệ sản phẩm không phù hợp (p) hoặc số khuyết tật.

Bước 4: Tính đường trung tâm và giới hạn kiểm soát

Dựa trên các giá trị thống kê đã tính, xác định đường trung tâm (CL), giới hạn kiểm soát trên (UCL) và giới hạn kiểm soát dưới (LCL) theo công thức phù hợp với từng loại Control Chart. Đây là cơ sở để đánh giá liệu biến động của quy trình có nằm trong phạm vi kiểm soát hay không.

Bước 5: Vẽ biểu đồ Control Chart và phân tích

Vẽ biểu đồ và phân tích các điểm dữ liệu theo thời gian. Kiểm tra các điểm vượt giới hạn kiểm soát và các quy luật bất thường như xu hướng tăng/giảm kéo dài hoặc nhiều điểm liên tiếp nằm về một phía của đường trung tâm.

• Nếu dữ liệu nằm trong giới hạn kiểm soát và không xuất hiện tín hiệu bất thường, quy trình có thể được xem là đang ở trạng thái kiểm soát thống kê.
• Nếu xuất hiện điểm vượt UCL/LCL hoặc các tín hiệu bất thường, cần điều tra nguyên nhân và thực hiện hành động khắc phục phù hợp.

Bạn muốn ứng dụng biểu đồ Control Chart để giám sát chất lượng sản xuất nhưng lo ngại khâu tính toán thủ công phức tạp và chậm trễ? Hãy dùng giải pháp quản lý chất lượng 3S QMS. Hệ thống có khả năng tự động thu thập dữ liệu đo kiểm từ hiện trường, tính toán và vẽ biểu đồ Control Chart theo thời gian thực.

Khám phá 3S QMS

Thực hành ứng dụng biểu đồ kiểm soát trong quản lý chất lượng

• Lĩnh vực: Dệt may bít tất

• Vấn đề: Theo dõi sản phẩm khiếm khuyết tại xưởng dệt bít tất

• Công cụ giải quyết: Ứng dụng biểu đồ Kiểm soát P Chart
• Thực hành:
• Lấy 25 mẫu khác nhau, mỗi mẫu n =100 s/p
• Tính tỷ lệ sản phẩm khiếm khuyết trung bình p=0.0272 
• Tính các đường giới hạn theo công thức: CL, UCL, LCL:
  • CL = p̄
  • UCL = p̄ + 3√[p̄(1-p̄)/n]
  • LCL = p̄ – 3√[p̄(1-p̄)/n]

  Nếu LCL < 0 thì lấy LCL = 0.

• Vẽ biểu đồ p

Ví dụ về cách lấy mẫu và vẽ biểu đồ kiểm soát chất lượng Control Chart

• Kết luận: Biểu đồ cho thấy tỷ lệ sản phẩm khiếm khuyết có xu hướng tăng dần. Doanh nghiệp cần kiểm tra nguyên nhân gây biến động và thực hiện biện pháp khắc phục để đưa quá trình về trạng thái kiểm soát.

Đọc thêm: SPC là gì? Hướng dẫn chi tiết cách sử dụng công cụ kiểm soát chất lượng SPC

Ứng dụng của biểu đồ kiểm soát Control Chart trong thực tế

Biểu đồ Control Chart có thể được sử dụng trong nhiều khía cạnh công việc quản trị chất lượng như:

• Kiểm soát các quy trình đang diễn ra: Theo dõi sự biến động của quy trình để phát hiện vấn đề phát sinh một cách kịp thời, đảm bảo quy trình hoạt động ổn định và đạt được chất lượng mong muốn.
• Dự đoán kết quả đạt được của một quy trình: Bằng cách phân tích xu hướng và biến động trên biểu đồ kiểm soát chất lượng, nhà quản lý có thể dự đoán được kết quả trong tương lai của quy trình, từ đó có những điều chỉnh phù hợp để đạt được mục tiêu.
• Xác định sự ổn định của một quy trình: Doanh nghiệp có thể sử dụng Control Chart để đánh giá quy trình có đang hoạt động trong giới hạn kiểm soát hay không. Nếu có những điểm vượt quá giới hạn, đó là dấu hiệu cho thấy có những vấn đề cần được giải quyết.
• Phân tích những biến động của quy trình phát sinh từ các nguyên nhân đặc biệt (các sự kiện không xảy ra thường xuyên): Phân biệt các biến động ngẫu nhiên và biến động do các nguyên nhân đặc biệt gây ra, từ đó tập trung giải quyết các vấn đề quan trọng và cải thiện quy trình một cách hiệu quả.
• Xác định việc nên tập trung ngăn chặn các vấn đề cụ thể hay thực hiện các thay đổi cơ bản để cải thiện chất lượng dự án: Dựa trên thông tin từ biểu đồ kiểm soát, doanh nghiệp có thể đưa ra quyết định liệu nên tập trung vào việc xử lý các vấn đề cụ thể hay thực hiện các thay đổi mang tính hệ thống để cải thiện chất lượng dự án một cách bền vững.

Ứng dụng phân tích biểu đồ kiểm soát trong giải pháp nhà máy thông minh có tích hợp 7 QC Tools

Giải pháp nhà máy thông minh 3S iFACTORY được phát triển bởi ITG Technology là nền tảng chuyển đổi số toàn diện dành cho doanh nghiệp sản xuất. Hệ thống giúp doanh nghiệp vận hành một cách trơn tru và hiệu quả từ tầng quản trị đến tầng nhà máy và phân xưởng mà không gặp phải tình trạng “đứt gãy thông tin” như trong các mô hình nhà máy truyền thống.

Trong hệ sinh thái 3S iFACTORY, phân hệ quản lý chất lượng 3S QMS đóng vai trò là công cụ chuyên sâu hỗ trợ doanh nghiệp số hóa toàn bộ quy trình kiểm soát chất lượng từ nguyên vật liệu đầu vào đến thành phẩm đầu ra. Phần mềm tích hợp bộ công cụ 7 QC Tools, cho phép doanh nghiệp thu thập, phân tích và trực quan hóa dữ liệu chất lượng một cách hiệu quả. Nhờ đó, nhà quản lý có thể nhanh chóng phát hiện xu hướng lỗi, xác định nguyên nhân và chủ động kiểm soát rủi ro chất lượng ngay trong quá trình sản xuất, thay vì xử lý khi sự cố đã xảy ra.

Dashboard biểu đồ Control Chart trong hệ thống 3S iFACTORY

 Control Chart là công cụ nằm trong 7 QC Tools. Công cụ này được tích hợp trong hệ thống quản lý chất lượng của 3S iFACTORY giúp tự động ghi nhận thông tin xuyên suốt quá trình sản xuất. Nhờ đó, nhóm quản lý và nhân viên có thể dễ dàng và nhanh chóng truy xuất nguồn gốc thông tin khi xây dựng biểu đồ. Biểu đồ kiểm soát được hình thành dựa trên các dữ liệu có sẵn, giúp nhóm phân tích tiết kiệm thời gian tính toán mà vẫn đảm bảo được độ chính xác cao.

Bên cạnh đó, ứng dụng biểu đồ Control Chart còn giúp giảm NG trong sản xuất, nhờ việc dễ dàng xác định được nguyên nhân gốc rễ ảnh hưởng đến chất lượng. Từ đó, doanh nghiệp nhanh chóng tìm kiếm ra các phương pháp để khắc phục.

Control Chart là công cụ mạnh mẽ giúp doanh nghiệp theo dõi, phân tích và cải thiện chất lượng quy trình. Bằng cách áp dụng biểu đồ kiểm soát đúng cách, doanh nghiệp có thể giảm thiểu sai sót, nâng cao hiệu suất và tối ưu hóa hoạt động sản xuất. Nếu doanh nghiệp bạn đang tìm kiếm giải pháp quản lý chất lượng hiệu quả, đừng bỏ qua công cụ quan trọng này!

Xem thêm thông tin tại:

• Facebook: https://www.facebook.com/itgtechnology.vn
• Youtube: https://www.youtube.com/c/ITGTechnology
• Website: https://itgtechnology.vn/