Qualitätswerkzeuge Part 4: Das Histogramm – Die Macht der Visualisierung

9. November 2023

Qualitätswerkzeuge Part 4: Das Histogramm – Die Macht der Visualisierung

Vielleicht kennen Sie das aus Ihrer Tätigkeit im Qualitätsmanagement – Sie haben sehr gewissenhaft bestimmte Mängel aus den alltäglichen Arbeitsabläufen fortlaufend in einer Liste notiert, aber nun fehlt Ihnen der Überblick, wie oft welche Mängel tatsächlich aufgetreten sind. Für ein aussagekräftiges Bild stehen Ihnen hier als hilfreiches Instrument Histogramme zur Verfügung, um eine bessere Vorstellung entwickeln zu können.

In unserer fortlaufenden Blog-Serie zu den sieben Qualitätswerkzeugen finden Sie bisher einen Überblick über die sieben wichtigsten Werkzeuge zur Qualitätsverbesserung und vertiefende Beschreibungen zur Pareto-Analyse, zum Ishikawa-Diagramm und zur Fehlersammelkarte. Da manchmal einfache Fehlersammelkarten nicht ausreichen, weil es eine klare Visualisierung braucht, sind hierfür dann Histogramme das Werkzeug der Wahl. Ein Histogramm bereitet Daten visuell auf, damit Sie als Nutzer Muster bzw. Abweichungen schnell und einfach erkennen bzw. diese auch anderen Beteiligten leichter erklären können.

Was sind die wesentlichen Vorteile und wo sind die Grenzen?

Neben der Tatsache, dass Histogramme sehr einfach zu erstellen sind, bieten sie gegenüber der Fehlersammelkarte den klaren Vorteil, dass große Datenmengen sehr übersichtlich aufbereitet werden können. Dies erleichtert schließlich die weitere Verarbeitung der erfassten Daten und unterstützt ...

… die Mustererkennung: Beispielsweise können Sie leicht feststellen, ob die Daten normalverteilt sind, ob es Ausreißer gibt oder ob die Verteilung verzerrt ist. Dies ist hilfreich, um Abweichungen in Produktionsprozessen oder Qualitätsprobleme zu identifizieren.
... das Prozessverständnis: Durch die Analyse können Sie zugrunde liegende Prozesse besser durchschauen. Nur wenn Sie die Verteilung der Daten kennen, können Sie auch gezielte Maßnahmen zur Prozessverbesserung durchführen.
... den kontinuierlichen Verbesserungsprozess (KVP): Histogramme sind ein integraler Bestandteil des PDCA-Zyklus (Plan Do Check Act), den wir Ihnen im Überblicksartikel zum Thema Qualitätswerkzeuge vorgestellt haben. Sie ermöglichen es, den aktuellen Zustand zu bewerten, um Verbesserungen zu planen, umzusetzen und dann erneut zu bewerten.
... die Kommunikation: Durch die klare visuelle Aufarbeitung der Daten können Sie komplexe Informationen leicht verständlich machen und so Ihren Kollegen oder Verantwortlichen präsentieren.

Doch natürlich hat auch die Anwendung von Histogrammen ihre Grenzen: Eine eindeutige Analyse der Fehlergründe ist mit diesem Werkzeug nicht möglich. So können Sie nach Auswertung der Daten lediglich über Fehlerursachen spekulieren. Darüber hinaus ist die Betrachtung auf metrische Daten beschränkt.

Wo werden Histogramme verwendet?

Klassisch werden Histogramme v. a. in der Fertigung genutzt. Sie können dadurch zum Beispiel die Maßhaltigkeit von Produkten überwachen oder Fertigungsprobleme identifizieren. Anhand der Ergebnisse lassen sich dann die Prozessschritte definieren wo Verbesserungsbedarf besteht.
Auch im medizinischen Bereich sind Histogramme unerlässlich, um bspw. Patientendaten zu analysieren. Dies ermöglicht Ärzten und Forschern, Muster in Diagnosen und Gesundheitszuständen zu erkennen. Ähnlich können Histogramme in der Forschung eingesetzt werden, z. B. bei der Analyse von Umweltdaten in der Klimaforschung.
Ein weiteres großes Anwendungsfeld sind das Marketing und die Marktforschung. Unternehmen verwenden Histogramme, um Daten über Kundenpräferenzen, Verkaufszahlen und Markttrends zu analysieren. Dies unterstützt sie bei der strategischen Planung und Produktentwicklung.

Wie erstellen Sie ein Histogramm in der Praxis?

Welche Punkte sind bei der Auswertung sowie Ergebnisinterpretation zu berücksichtigen?

Für die Erstellung sowie anschließende Auswertung und Interpretation des Histogramms empfiehlt sich das schrittweise Vorgehen, wie hier für die Erfassung von Spannungsabweichungen in einer Fertigungsanlage exemplarisch darstellt:

Datenerfassung: Sammeln Sie alle relevanten Daten. Dies könnten die Spannungsmesswerte sein, die regelmäßig während des Betriebs aufgezeichnet werden. Stellen Sie sicher, dass die Daten qualitativ hochwertig und repräsentativ sind. Die Erfassung kann in einer einfachen fortlaufenden Liste erfolgen.
Datenkategorisierung: Teilen Sie die Daten in sinnvolle Intervalle (bzw. Kategorien) auf. Die Auswahl der richtigen Intervalle ist entscheidend und sollte zur Datenverteilung passen sowie auf den spezifischen Anforderungen des zu betrachtenden Problems basieren.
Zählen der Datenpunkte: Zählen Sie, wie viele Datenpunkte in jedes Intervall fallen. Sie können dies manuell erledigen, sich jedoch auch einer Tabellensoftware bedienen, in der Sie schließlich auch das Histogramm direkt erstellen können.
Erstellung des Histogramms: Zeichnen Sie die Balken entsprechend den Anzahlen der Datenpunkte in jedem Intervall ein. Auf der y-Achse ist dabei die Häufigkeit der jeweiligen Abweichung abgetragen, auf der x-Achse das jeweilige Spannungsabweichungsintervall, das Sie betrachten (siehe Abbildung links). Sie könnten aber auch abtragen, zu welchen Tageszeiten bestimmte Abweichungen besonders häufig auftreten (siehe Abbildung rechts).

Interpretation: Analysieren Sie nun das Histogramm, um Muster, Abweichungen und Trends zu erkennen. In unserem Beispiel bedeutet dies: Sind bestimmte Tageszeiten für besonders hohe Spannungsabweichungen prädestiniert? Sind Spannungsspitzen erkennbar? Sind die Abweichungen eher gering oder besonders groß? All das sind Fragen, die Sie bei der Interpretation betrachten sollten.
Maßnahmen: Die Interpretationsergebnisse lassen Vermutungen zu den Ursachen der Abweichungen usw. zu. Wenn Sie diese Ursachen überprüft haben, sollten Sie schließlich Maßnahmen zur Qualitätsverbesserung ableiten. Beispielsweise könnten in unserem Fall bestimmte Stromkreisläufe überprüft oder die Maschine insgesamt gründlich gewartet werden, um die Abweichungen zu vermeiden.
Anschließend beginnt der Prozess entsprechend des PCDA-Zyklus neu.

Histogramme sind also ein unverzichtbares Qualitätswerkzeug. Sie bieten eine einfache und dennoch leistungsstarke Möglichkeit, Daten zu visualisieren und Verbesserungsmaßnahmen zu planen. Egal, ob in der Fertigung, im Gesundheitswesen, der Forschung oder im Marketing - Histogramme sind vielseitig einsetzbar und unterstützen Sie dabei, Ihre Prozesse und Produkte kontinuierlich zu verbessern. Durch die regelmäßige Arbeit mit Histogrammen stellen Sie eine gleichbleibende und gute Qualität Ihrer Produkte sicher.

In den kommenden Artikeln unserer Qualitätswerkzeug-Serie werden wir weitere Instrumente zur Qualitätsverbesserung vorstellen. Bleiben Sie gespannt und erfahren Sie, wie Sie die Qualität in Ihrem Unternehmen auf das nächste Level heben können!

Bleiben Sie wissbegierig!

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