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过程质量控制工具-SPC软件

2019/10/30 15:05:03 标签:       浏览:1496

对于质量管理而言,可以采用的过程质量控制有很多工具,在此本文重点介绍SPC系统——统计过程控制SPC的英文名称为:Statistical Process Control

 

    1SPC软件的适用范围

    一般来说,SPC技术适用于以下过程:

    1SPC适用于有计划的,且能重复批量生产的过程;

    2SPC适用于一切可重复的过程事件,只要这些事件的参数是可衡量的。

 

    进一步说,SPC尤其适用于推行ISO 9000和实施TQM的企业,因为ISO 9000TQM均强调全过程控制及预防原则,其实现都有赖于数理统计方法的深入应用。因此,应用SPC是确保ISO 9000TQM有效实施的基础之一,原因如下:

 

    1SPC的核心工具是控制图,控制图可作为向现场人员、管理人员、顾客等提供有关过程能力的直观语言,且为评定产品质量提供了客观依据;

    2SPC可以帮助企业保证产品和服务的质量维持稳定;

    3SPC可以及时反映过程的结果或参数是否同我们的期望值保持一致;

    4SPC可以作为一种早期的预警,减少过程的变异;

    5SPC是改进产品/服务质量及可靠性的基础。

 

    2SPC软件包含的模块

一个通用的SPC产品应该包括以下几个基本功能模块:现场数据采集,SPC实时监控与分析,失控报警及失控处理,管理层报表。

 spc-module.png

 

 

3、如何选择SPC软件

 

    SPC是一个专业化较高的软件,企业若要充分发挥SPC的作用,那么对SPC软件的选择将至关重要的。所以在选择 SPC 工具时,企业必须注意以下几个问题:

 

    ·专业性。首选考察该公司的专业性,在统计方面的计算结果是否正确。因为尚有部分书籍有些错误,而非专业的软件公司将书上抄来计算公式写入软件﹐或自行开发许多功能,却忽略实际的应用与正确性。

 

    ·易用性。购买工具的目的是为了使用工具放大人的能力,能够利用工具来提高企业的工作效率并创造出更高的利益。SPC软件必须能适应各种阶层的使用者—— 从操作员、工程师到部门主管都能方便上手使用,而不是一个只有专业分析人员才会用的软件。因此,SPC软件要简单易学、易懂、易用。

 

    ·适用性。企业应根据自己所在的行业,或者根据需要统计的数据类型选择适合自己的软件。某些行业内有自己的专业SPC软件,如半导体行;或者根据企业需要统计的数据类型选择,例如,机加工型的企业需要的统计数据通常是计值型的,则可以选择计值型分析比较强的SPC,如果是纺织、制药或者医疗行业,统计的计数型的数据比较多,则可以选择计数型分析比较强的SPC

 

    ·兼容性。还要看该软件与其他应用系统或硬件的兼容性。因为现在任何一个企业都会有不同的应用系统,比如: Office办公软件、ERPMESPLM 等等,SPC 系统是否能与这些系统进行简单的无缝连接?

 

    ·易维护性。要考量该软件的维护和持续使用是不是很方便,是不是需要派专门的 IT 人员来维护;若公司日后发展了,该软件的使用是不是有局限,能否针对公司的特殊需求进行定制开发,控制点或文件等等是不是可以灵活增加,是不是还需要该软件工程的人员来改造等等。

 

    ·服务能力。软件厂商要具备咨询服务、培训指导能力,单纯卖软件的厂商很难让企业构建一套适合自己的SPC系统。

 4SPC的实施步骤

 

    企业SPC实施整体分为两个阶段,分析阶段和监控阶段。

 

    分析阶段的主要目的在于,使过程处于统计稳态并使过程能力足够。 分析阶段首先要进行的工作是生产准备,即把生产过程所需的原料、劳动力、设备、测量系统等按照标准要求进行准备。生产准备完成后就可以进行,注意一定要确保生产是在影响生产的各要素无异常的情况下进行;然后就可以用生产过程收集的数据计算控制界限,做成分析用控制图、直方图、或进行过程能力分析,检验生产过程是否处于统计稳态、以及过程能力是否足够。如果任何一个不能满足,则必须寻找原因,进行改进,并重新准备生产及分析。直到达到了分析阶段的两个目的,则分析阶段可以宣告结束,进入SPC监控阶段。

 

    监控阶段的主要工作是使用控制用控制图进行监控。此时控制图的控制界限已经根据分析阶段的结果而确定,生产过程的数据及时绘制到控制上,并密切观察控制图,控制图中点的波动情况可以显示出过程受控或失控,如果发现失控,必须寻找原因并尽快消除其影响。监控可以充分体现出SPC预防控制的作用。 在工厂的实际应用中,对于每个控制项目,都必须经过以上两个阶段,并且在必要时会重复进行这样从分析到监控的过程。

 

    具体来说,企业实施SPC可以通过以下8个步骤完成,该过程遵循着PDCA循环:

 

    1)识别关键过程:

    一个产品品质的形成需要许多过程(工序),其中有一些过程对产品品质好坏起至关重要的作用,这样的过程称为关键过程,SPC控制图应首先用于关键过程,而不是所有的工序。因此,实施SPC,首先是识别出关键过程。然后,对关键过程进行分析研究,识别出过程的结构(输入、输出、资源、活动等)。

 

    2)确定过程关键变量(特性):

    对关键过程进行分析(可采用因果图、排列图等),找出对产品质量影响最大的变量(特性)。

 

    3)制定过程控制计划和规格标准:

    这一步往往是最困难和最费时的,可采用一些实验方法参考有关标准。具体操作时一定要使用专业的SPC软件做支持,否则仅大量的计算就让人头疼不已,更谈不上以下的做图分析以及进行实时的监控了。

 

    4)过程数据的收集、整理:

    这一步关键是要保证数据的真实性和可靠性,否则所做的一切分析都是无意义的。

 

    5)过程受控状态初始分析:

    采用分析用控制图分析过程是否受控和稳定,如果发现不受控或有变差的特殊原因,应采取措施。

 

    6)过程能力分析:

    只有过程是受控、稳定的,才有必要分析过程能力,当发现过程能力不足时,应采取措施。

 

    7)控制图监控:

    只有当过程是受控、稳定的,过程能力足够才能采用监控用控制图,进入SPC实时监控阶段。

 

    8) 监控、诊断、改进:

    在监控过程中,当发现有异常时,应及时分析原因,采取措施,使过程恢复正常。对于受控和稳定的过程,也要不断改进,减小变差的普通原因,提高质量降低成本。过程还有可能向两个方向变异,有可能是向差的方向也有可能是向好的方向变异。无论是向哪个方向变异都要重新修改控制线,若不修改控制线,则接下来的管控都是无意义的。

 

 

图表3 SPC实施步骤

spc-impl.png 

 

5SPC实施效果

 

    日本工业界的对SPC的应用效果有这样的统计:

 

    ·优质企业平均有73%(用SPC方法的)的过程Cpk超过1.33,低质企业只有45%过程达到Cpk=1.33

    ·Cpk>1.67的企业,平均销售收入增长率为11%以上,而其它企业的数据为4.4%

    ·一家企业用了三年的时间使废品率降低58%,其使用的方法是,将使用SPC的过程比例由52%增加到68%

 

    总的来说,SPC可以帮助企业在质量控制上真正作到"事前"预防和控制,它在企业实施后可以:

 

    1)对过程做出可靠的评估;

    2)确定过程的统计控制界限,判断过程是否失控和过程是否有能力;

    3)为过程提供一个早期报警系统,及时监控过程的情况以防止废品的发生;

    4)减少对常规检验的依赖性,定时的观察以及系统的测量方法替代了大量的检测和验证工作。

 

    SPC的应用可使企业:降低成本;降低不良率,减少返工和浪费;提高劳动生产率;提供核心竞争力;赢得广泛客户;更好地理解和实施质量管理体系。