Kontrollgränser är ett verktyg som används i grafisk analys av en produktionsprocess. Kontrollgränserna representerar den största variationen i resultat från produktionsprocessen som skulle anses vara statistiskt normal; ett brott mot dessa gränser tyder på ett troligt problem med produktionsprocessen. Kontrollgränserna skiljer sig från godtyckliga gränser som ett företag kan sätta för att säkerställa antingen kvalitet eller kundnöjdhet.
Användningen av kontrollgränser innebär helt enkelt att mäta individuella resultat av en produktionsprocess som är avsedd att vara konsekvent. Till exempel kan en widgetfabrik mäta sina widgets för att se till att alla är lika stora, eller åtminstone väldigt lika. Beroende på företagets resurser kan det mäta varje enskild widget eller helt enkelt ta ett representativt urval. Ett sådant urval skulle behöva täcka alla möjliga indatavariabler, såsom olika maskiner, olika partier av råvaror och olika driftspersonal.
Att beräkna kontrollgränsen innebär att man först beräknar standardavvikelsen. Detta är en matematisk process baserad på ett stort urval av data, till exempel en hel sats av widgets. Standardavvikelsen använder en matematisk formel som beräknar den genomsnittliga grad i vilken en enskild enhet varierar från det totala genomsnittet. I det här exemplet skulle det vara det genomsnittliga belopp med vilket storleken på en slumpmässigt utvald widget varierar i storlek från genomsnittet för hela batchen. Standardavvikelsen talar om för dig hur nära identisk eller hur varierad en hel batch är.
Kontrollgränsen är plus eller minus tre gånger medelvariationen. Om den genomsnittliga widgeten är 10 tum (25.4 cm) bred och standardavvikelsen är 0.1 tum (2.5 mm), kommer kontrollgränserna att vara 10.3 tum (26.2 cm) och 9.7 tum (24.6 cm). Statistiskt sett kommer 99.73 % av enheterna att falla inom kontrollgränserna med alla produktionsprocesser – inte bara detta widgetexempel.
Tanken med dessa gränser är att fungera som en signal om att utfallen är statistiskt ovanliga och att det därför kan finnas ett produktionsproblem. Varje gång ett resultat faller utanför gränserna fungerar som en sådan signal. Därför, om någon widget mäts på mer än 10.3 tum eller mindre än 9.7 tum, bör det utlösa en undersökning av om det finns potentiella problem.
Det är viktigt att komma ihåg att inställningen av kontrollgränser är en rent statistisk process: en produkt som bryter mot gränserna är inte nödvändigtvis av god eller dålig kvalitet. Företag sätter ofta sina egna gränser för att övervaka baserat på kvalitativa eller kvantitetsfaktorer. Widgetföretaget kan besluta att sikta på att behålla alla widgets mellan 9.7 tum (24.6 cm) och 10.3 tum (26.2 cm) som en kvalitetsfråga. Som ett separat exempel kan företaget tvingas behålla alla widgets mellan 9.9 tum (25.1 cm) och 10.1 tum (25.6 cm) eftersom de annars inte skulle passa in i widgetpaketen som används för leverans. Sådana gränser, valda av tillverkaren, är kända som toleransgränser eller helt enkelt specifikationer.