品質変動の把握に必要なサンプル数

質問

統計学を全く知らない者ですが、以下のことで困っています。
　ある工場プラントから出てくる製品の品質変動を把握したいのですがサンプリング数とサンプリング間隔をどのように設定すればデータに信頼性を持たせられるかを知りたいのです。

　一定間隔で30分毎にベルトコンベアからサンプリングしようと思うのですが、その工場では一操業が24時間連続で3ヶ月間連続運転という長い期間であり、3ヶ月間サンプリングし続けることは困難です。一定間隔で３０毎のサンプリングとすると３ヶ月間で４３２０サンプリングになるところを、どのくらいまでサンプリングすれば統計学的に信頼性のあるのあるものになるか教えて下さい。

回答No.2

Ideasforlife · ベストアンサー

季節変動が小さいことが既知であるなら、日間の　時間オーダーの周期変動を検出したいのか？　変動幅の大きさを見積りたいのか？
というような問題意識にもよりますが、　適当に選んだ一日について、例えば30分間隔の48サンプルをチャートにプロットする
というような作業を３ヶ月の間の（ランダムに選んだ）複数の日に行い、データを取るということでもかまわないでしょう。
データ処理に必要な関数はExcelに揃っていますから、とりあえず適切な条件でデータを取っておくことが、ポイントです。

変動に対して周期性を見出すことが目標であれば、サンプリングを行う間隔は重要です。一方で、単にでたらめに変動する、変動幅を押さえたいのであれば、ランダムサンプリングで問題ありません。ストックされた製品からの抜き取り検査でよいということです。

お礼

お礼がおくれてすみません。
ご回答本当にありがとうございます。
とても役に立ち感謝しています。

そうですね、とりあえず適切な条件でデータをとり、統計学的品質管理の手法でデータをまとめ、議論していこうと考えています。
変動の幅を押さえたいということからランダムサンプリングでいこうと思います。

とても役に立つ回答を度々にありがとうございました。
また質問することがもしかすればあるかもしれませんが、どうぞよろしくお願いします！

ありがとうございました。

回答No.1

Ideasforlife

プラントに依存する問題、すなわち　対象とする品質変動の原因によります。また、どう決めるかは？　目的次第で、かけうるコストで決まる問題ですから、具体的な回答は難しいです。

例えば、３月間にわたる操業に対しての、
　長期トレンド、
　周期変動、
　日間の変動、
　個別の製品のばらつき
など、何を検査したいのか？ということによって、サンプリングの考え方が変ります。

統計的品質管理の教科書で、管理図法などをお調べになって、対象とするプラントに適した手法を採用されるとよいと思います。（日科技連から良書が出版されています）
また、この手のコンサルタントを行う会社に依頼することや、工業試験所あるいは大学の工学部などの技術指導を受けることも可能だと思います。

直感的には
「品質変動を把握したい」とお考えになっているということは、何かしらの課題を抱えておられるわけで、その意味では、まず　
　30分毎のサンプリングで３ヶ月間で4320サンプル
　60分毎のサンプリングで３ヶ月間で2160サンプル
のどちらかで、特性量をプロットしていくことが手始めだと思います。
　サンプル数の、生産総数に占める割合が大きく、検査が破壊検査になるような場合は、想定しうる変動要因に基づく実験計画によって、サンプル数を減らす工夫をすることになるかと思います。

お礼

親切で役に立つ回答ありがとうございます。

目的は、日間での変動の検査(季節的な変動はないということがある程度わかっているので)ということと、品質がある一定の幅で変動していることが予測されるので、それを確かめたいということです。

(また、質問の補足になるのですが、サンプリング方法はJIS規格のJIS M 8100に準じて行おうとするつもりなのですが、この規格ではある一定の間隔でサンプリングを行う場合、そのサンプリング間隔は変えてはならないと記されており、３ヶ月間連続サンプリングすることは工場の都合などもあり困難であるので、新しい方法を考えていく上でどの程度までサンプリングすれば一定の幅で品質が変動しているといえるのか、ということでした。
ちなみに現時点では品質の変動は小さいということはある程度わかっております。)

統計学的なことは全くの無知なのでわかりにくい質問ですいません。詳しいことは、ご推薦いただいた統計的品質管理の教科書を調べて検討していこうと考えております。
役に立つ回答本当にありがとうございました。