Control Charts

- Willem Heijboer

Wat is een Control Chart? Definitie en Basisprincipes

Een Control Chart is een grafiek waarmee je in een oogopslag kunt zien of een proces onder controle is. Het geeft de ontwikkeling van een variabele in de tijd weer, en maakt onderscheid tussen gewone en bijzondere variaties. Dit helpt je om te bepalen of een proces stabiel is of dat er bijgestuurd moet worden. Stel je voor dat je een productieproces hebt waarbij je elke dag de afmeting van een product meet. De Control Chart laat zien of deze afmetingen constant blijven of dat er ineens uitschieters zijn. Zo kun je snel reageren op problemen en de kwaliteit waarborgen.

Hij bestaat al honderd jaar en werd ontwikkeld door Walter A. Shewhart in 1924. Shewhart wordt gezien als de grondlegger van statistische procescontrole. Hij introduceerde de Control Chart als een manier om variaties in processen zichtbaar te maken, en legde daarmee de basis voor moderne kwaliteitsverbetering. Dat maakt het een van de fundamenten van kwaliteitscontrole en procesverbetering. Je ziet hem daarom vaak terug in Lean Six Sigma, omdat hij helpt bij het herkennen van variatie die je kunt accepteren, en variatie die je moet aanpakken. Met een goede Control Chart neem je geen beslissingen op gevoel, maar op harde data.

Wat is het Doel van een Control Chart?

Een Control Chart is bedoeld om inzicht te geven in hoe stabiel een proces is, door variaties en trends zichtbaar te maken. Het helpt je om te zien of je proces onder controle is of dat er afwijkingen zijn die aandacht nodig hebben. De kracht van een Control Chart zit in de eenvoud: door naar de spreiding binnen de controlelimieten te kijken, krijg je direct een visueel overzicht van de prestaties van je proces. Dit maakt het makkelijk om afwijkingen te spotten en in te grijpen voordat problemen groter worden. Control Charts zijn onmisbaar in Lean Six Sigma omdat ze helpen om niet alleen symptomen maar ook de oorzaak van variaties te identificeren.

Belangrijkste doelen van een Control Chart:

• Inzicht in procesvariatie: Het toont de normale en abnormale variatie in je proces.

• Stabiliteit bewaken: Het laat zien of je proces stabiel is of dat er bijgestuurd moet worden.

• Tijdig ingrijpen: Signaleer problemen vroegtijdig en voorkom dat ze uitgroeien tot grote storingen.

Onderdelen van een Control Chart Uitgelegd

Een Control Chart bestaat uit een aantal onderdelen. Op de horizontale as vind je de tijd of het aantal waarnemingen, en op de verticale as staan de gemeten waarden van het proces. In het midden van de chart zie je de Center Line, dit is het gemiddelde van je procesdata. Boven en onder deze lijn staan de Upper Control Limit (UCL) en Lower Control Limit (LCL), die automatisch zijn berekend als drie keer de standaardafwijking boven en onder het gemiddelde. De punten die je op de chart plaatst, zijn de procesdata over de tijd. Door deze waarden te vergelijken met de limieten, kun je zien of je proces binnen de verwachte variaties blijft of dat er sprake is van afwijkingen.

Belangrijke onderdelen van een Control Chart:

• Horizontale as: Tijd of aantal waarnemingen.

• Verticale as: Gemeten proceswaarden.

• Data punten: Weergeven de gemeten procesdata over tijd.

• Center Line: Gemiddelde van het proces.

• UCL en LCL: Boven- en ondergrenzen gebaseerd op de standaardafwijking.

Er zijn overigens verschillende soorten Control Charts, zoals X-bar, R, P, en C charts, die worden gebruikt afhankelijk van het type data dat je analyseert, zoals variabele of attributieve data.

Soorten Variatie in een Proces: Common Cause vs. Special Cause

Wanneer je een Control Chart gebruikt, wil je inzicht krijgen in de variatie van je proces. Niet alle variatie is hetzelfde. In Lean Six Sigma maken we onderscheid tussen twee soorten: 'common cause' en 'special cause' variatie. Common cause variatie is de normale, alledaagse variatie die altijd in een proces zit. Dit komt door kleine fluctuaties in machines, materialen of zelfs omgevingsfactoren. Deze variatie is meestal voorspelbaar en zit binnen de controlelimieten van je chart. Bijvoorbeeld, als je een productieproces hebt dat thee verpakt, kan het gewicht van de theezakjes iets variëren, maar dat valt binnen een normaal bereik.

Dan heb je de special cause variatie. Dit zijn de onverwachte afwijkingen die buiten de normale variatie vallen en signaleren dat er iets mis is. Deze variaties worden vaak veroorzaakt door specifieke, eenmalige gebeurtenissen, zoals een kapotte machine, een menselijke fout of een probleem met de grondstoffen. Als een datapunt buiten de limieten valt, heb je te maken met special cause variatie. Het is een signaal om meteen te onderzoeken wat er aan de hand is en actie te ondernemen. Dit type variatie vereist direct ingrijpen.

Aflezen van een Control Chart: Wanneer is een Proces 'Out of Control'?

Het correct aflezen van een Control Chart is belangrijk om vroegtijdig signalen op te vangen dat je proces mogelijk uit controle raakt. Een proces is ‘in control’ wanneer de variatie voorspelbaar is en de datapunten binnen de controlelimieten vallen. Zodra er afwijkingen optreden of specifieke patronen zichtbaar worden, kan dit duiden op een probleem. Er zijn verschillende regels die helpen om te bepalen of een proces buiten controle is. De eerste vier worden de WECO-regels genoemd, de overige signalen zijn aanvullende criteria die vaak worden gebruikt.

De Vier WECO-regels:

• Eén punt buiten de controlelimieten (UCL of LCL): Dit is een directe indicatie dat het proces ‘out of control’ is en vereist onmiddellijke actie om de oorzaak te achterhalen.

• Twee van de drie opeenvolgende punten binnen twee standaardafwijkingen aan dezelfde kant van de Center Line (tussen UCL en 2σ of tussen LCL en -2σ): Dit kan een vroege waarschuwing zijn dat het proces mogelijk uit controle raakt door een systematische verandering.

• Vier van de vijf opeenvolgende punten binnen één standaardafwijking aan dezelfde kant van de Center Line (tussen 1σ en 2σ): Dit patroon wijst op een verschuiving in het proces en kan duiden op een probleem dat zich begint te manifesteren.

• Acht opeenvolgende punten aan dezelfde kant van de Center Line: Dit signaleert een blijvende trend of verschuiving in het proces, wat erop wijst dat er structurele veranderingen plaatsvinden.

Aanvullende Signalen voor een 'Out of Control' Proces:

• Zes opeenvolgende stijgende of dalende punten: Dit geeft een trend aan en wijst op een verandering die het proces mogelijk uit controle brengt.

• Veertien opeenvolgende punten die afwisselen boven en onder de Center Line: Dit duidt op een instabiel proces dat heen en weer schommelt, wat vaak te maken heeft met een te grote procesinterventie.

• Negen opeenvolgende punten binnen één standaardafwijking aan beide zijden van de Center Line: Dit kan erop wijzen dat het proces kunstmatig beperkt is en dat de variatie onnatuurlijk laag is, mogelijk door overmatige controle.

• Vijftien opeenvolgende punten binnen één standaardafwijking aan dezelfde kant van de Center Line: Dit patroon is zorgwekkender dan signaal 7, omdat het erop kan wijzen dat het proces structureel vastzit binnen een beperkte variatiezone, wat vaak te maken heeft met te veel controle of beperkingen.

Wanneer en Waarom Gebruik je een Control Chart in Lean Six Sigma?

Control Charts worden vaak geassocieerd met de Control-fase van het DMAIC-proces, maar ze zijn ook heel nuttig in eerdere fasen. In de Measure-fase kunnen ze bijvoorbeeld worden gebruikt om een nulmeting uit te voeren, waarmee je de huidige procesprestaties vastlegt voordat je verbeteringen doorvoert. In de Analyze-fase helpen Control Charts om afwijkingen en trends te identificeren en de onderliggende oorzaken te bepalen. Door een nulmeting te vergelijken met een latere meting na verbeteringen, zie je direct of je actie de gewenste effecten heeft gehad.

In het dagelijkse werk zijn Control Charts krachtig om de prestaties van processen continu te monitoren. In de productie en industrie worden ze vaak gebruikt tijdens dagstarts en weekoverleggen om afwijkingen of trends in de gaten te houden. Maar ook andere sectoren, zoals de zorg, IT of financiële dienstverlening, kunnen hier net zo goed baat bij hebben. Door regelmatig naar Control Charts te kijken, kun je snel reageren op afwijkingen en voorkomen dat kleine problemen groter worden. Dit stelt teams in staat om continu verbeteringen te borgen. Of je nu werkt in productie, dienstverlening of logistiek, een Control Chart kan op verschillende momenten waardevolle inzichten bieden.

Wanneer gebruik je een Control Chart in Lean Six Sigma?

• Measure-fase: Voor het vastleggen van de nulmeting van je proces.

• Analyze-fase: Om trends te identificeren en de oorzaken van variatie te bepalen.

• Improve-fase: Om te zien hoe verbeteringen de variatie in het proces beïnvloeden.

• Control-fase: Voor het monitoren van de processtabiliteit na verbeteringen.

• Dagstarts: Voor het weergeven van procesprestaties en interventies te bepalen.

• Dagelijkse operaties: Om te bewaken of processen binnen de controlelimieten.

Voorbeelden van Control Charts in de Praktijk

Hier zijn twee concrete voorbeelden die passen bij de scenario's van de Control Charts:

Het eerste voorbeeld met de uitschieter zou kunnen komen uit een productieproces waar het gewicht van een product, zoals verpakte theezakjes, wordt gemeten. Normaal blijven de gewichten binnen de controlelimieten, maar af en toe zie je een meting die ver boven de Upper Control Limit ligt. Dit kan duiden op een probleem met de weegsensor of verpakkingsmachine, die mogelijk niet nauwkeurig functioneert.

Het tweede voorbeeld met de opwaartse trend kan afkomstig zijn uit een klantenserviceproces in een verzekeringsmaatschappij. Stel dat je de doorlooptijd meet van inkomende claims. Hoewel de tijden binnen de controlelimieten blijven, zie je een geleidelijke stijging over meerdere weken. Dit kan betekenen dat er een probleem ontstaat, zoals een toename in complexiteit van de claims of capaciteitsproblemen bij het personeel, die ervoor zorgt dat de verwerkingstijden steeds langer worden.

Veelgemaakte Fouten en Tips bij het Gebruik van Control Charts

Hoewel Control Charts een krachtig hulpmiddel zijn, worden ze vaak verkeerd gebruikt, wat kan leiden tot misleidende conclusies en onnodige acties. Een van de meest voorkomende fouten is overreageren op individuele uitschieters. Niet elke datapunt buiten de controlelimieten vereist onmiddellijke actie. Soms kan het een normale fluctuatie zijn die geen structureel probleem aangeeft. Het is belangrijk om de WECO-regels en andere criteria te gebruiken om te bepalen of het proces echt 'out of control' is, in plaats van blindelings op elk datapunt te reageren. Daarnaast kan het niet correct verzamelen van data ervoor zorgen dat je chart geen nauwkeurig beeld geeft van het proces. Slecht gemeten, onvolledige of onbetrouwbare data kunnen leiden tot verkeerde conclusies. Een Control Chart is alleen zo goed als de data die je erin stopt.

Een andere veelgemaakte fout is het niet begrijpen van de oorzaken van variatie in je proces. Het gebruik van een Control Chart zonder de context en de onderliggende procesfactoren goed te begrijpen, leidt vaak tot symptoombestrijding. Je ziet misschien een afwijking, maar als je de oorzaak niet grondig analyseert, kun je de verkeerde correctieve acties ondernemen. Tot slot worden Control Charts vaak niet regelmatig bijgewerkt. Processen veranderen over tijd, en als je je chart niet regelmatig aanvult met nieuwe data, mis je belangrijke trends en wijzigingen.

Tips voor effectief gebruik van Control Charts:

• Zorg voor representatieve en nauwkeurige data.

• Kijk naar patronen, niet alleen naar uitschieters.

• Analyseer variaties goed voordat je actie onderneemt.

• Houd je Control Charts regelmatig up-to-date.

Hoe Maak en Gebruik je een Control Chart?

Het maken van een Control Chart is eenvoudig, maar de kracht zit in hoe je deze dagelijks inzet. Je begint met een helder doel voor ogen: een stabiel proces zonder onverwachte variaties. Nadat je consistente data hebt verzameld, stel je de chart op, inclusief de controlelimieten. Het echte werk begint echter pas daarna: het regelmatig analyseren en gebruiken van de chart in je dagelijkse overleggen om snel afwijkingen op te merken en actie te ondernemen. Dit helpt je om vroeg in te grijpen en problemen aan te pakken voordat ze groter worden.

Concreet stappenplan:

1. Bepaal je doel: Denk na over wat je wilt bereiken met de Control Chart. Meestal is dit een stabiel en voorspelbaar proces zonder ongewenste variaties.

2. Verzamel consistente data: Kies de juiste data om te monitoren, zoals doorlooptijden, productgewichten of defecten, en zorg ervoor dat je gegevens betrouwbaar en consistent zijn.

3. Toets de betrouwbaarheid van je data: Zorg ervoor dat je data representatief en accuraat is. Verkeerde of onvolledige data geeft een misleidend beeld van je proces.

4. Maak de Control Chart: Gebruik software zoals Minitab, Excel of JASP om de grafiek binnen enkele seconden op te stellen. Neem deze aandachtig door.

5. Analyseer de gegevens: Kijk naar de patronen en verspreiding van de punten. Zijn er uitschieters? Blijft het proces stabiel binnen de limieten? Vorm conclusies over hoe je proces ervoor staat.

6. Gebruik de chart in dagelijkse routines: Integreer de Control Chart in je dag- en weekoverleggen. Bespreek afwijkingen en trends met je team om snel actie te kunnen ondernemen.

7. Reageer snel op afwijkingen: Bij een uitschieter of een trend in de verkeerde richting, onderzoek direct de oorzaak en grijp snel in om verdere problemen te voorkomen.

8. Start een verbeterproject indien nodig: Als er terugkerende trends of aanhoudende afwijkingen zijn, overweeg dan om een verbeterproject te starten om de oorzaken structureel op te lossen.

9. Update je Control Chart regelmatig: Zorg ervoor dat nieuwe data continu wordt toegevoegd om een actueel overzicht te houden van de procesprestaties en tijdig veranderingen te signaleren.

Wil je meer leren over het effectief toepassen van Control Charts en andere Lean Six Sigma tools? Volg dan onze Green Belt of Black Belt trainingen en vergroot je kennis om processen te beheersen en verbeteren. Heb je tijdelijke ondersteuning nodig voor oorzaakanalyse, procesmonitoring of continu verbeteren in jouw organisatie? Bekijk onze consultancy diensten en wij helpen je om snel resultaten te boeken en duurzame verbeteringen door te voeren.