SPC在質(zhì)量管控中的運(yùn)用研究

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本文作者：廖悅銘 單位：江漢大學(xué)文理學(xué)院

統(tǒng)計(jì)過(guò)程控制技術(shù)是現(xiàn)代質(zhì)量管理的重要手段,在全球范圍內(nèi)的各類制造企業(yè)中得到了廣泛應(yīng)用。在當(dāng)今日益激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中,眾多企業(yè)紛紛認(rèn)識(shí)到提高產(chǎn)品質(zhì)量、降低生產(chǎn)成本是企業(yè)生存和取得競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)的關(guān)鍵所在。目前,我國(guó)的很多機(jī)械制造企業(yè)仍主要采用過(guò)程檢驗(yàn)的方法來(lái)控制產(chǎn)品質(zhì)量,當(dāng)發(fā)現(xiàn)不合格產(chǎn)品時(shí)再分析導(dǎo)致缺陷的原因,這樣既浪費(fèi)人力又會(huì)降低生產(chǎn)效率。文章利用統(tǒng)計(jì)過(guò)程控制技術(shù)對(duì)某機(jī)械制造企業(yè)的生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行控制與分析,達(dá)到提高產(chǎn)品質(zhì)量和過(guò)程控制水平的目的。

一、統(tǒng)計(jì)過(guò)程控制概述

統(tǒng)計(jì)過(guò)程控制理論以美國(guó)質(zhì)量大師休哈特博士發(fā)明控制圖為標(biāo)志,自創(chuàng)立以來(lái)在工業(yè)、服務(wù)等行業(yè)得了到廣泛推廣。休哈特認(rèn)為：引起制造過(guò)程波動(dòng)的因素有兩個(gè)。一個(gè)是由過(guò)程內(nèi)部引起的偶然因素,另一個(gè)是可查明原因的異常波動(dòng)。異常波動(dòng)可以用統(tǒng)計(jì)的方法加以發(fā)現(xiàn),然后采取措施加以剔除。而偶然因素卻不會(huì)消失,除非改變基本過(guò)程。利用基于3σ限的控制圖有效的把偶然因素和異常波動(dòng)區(qū)分開(kāi)來(lái)。通過(guò)繪制控制圖能及時(shí)的預(yù)測(cè)異常波動(dòng),指導(dǎo)管理人員及時(shí)改進(jìn),消除異常,從而減少波動(dòng)、保證過(guò)程穩(wěn)定,最終提高生產(chǎn)效率。

二、統(tǒng)計(jì)過(guò)程控制方法在質(zhì)量管理中的應(yīng)用

(一)確立控制點(diǎn)。機(jī)械制造過(guò)程中涉及的產(chǎn)品種類很多,不同產(chǎn)品的特性各不相同,如強(qiáng)度高、尺寸、表面質(zhì)量等,這個(gè)過(guò)程控制帶來(lái)了很大難度。另外,生產(chǎn)過(guò)程中機(jī)床加工精度的變化、操作工原因引起的波動(dòng)、原材料的變化等都會(huì)對(duì)產(chǎn)品的質(zhì)量產(chǎn)生影響。在加工產(chǎn)品時(shí),需要識(shí)別客戶的產(chǎn)品特性和過(guò)程特性,然后根據(jù)這些特性設(shè)立相應(yīng)的控制點(diǎn),制定控制措施,設(shè)計(jì)相關(guān)記錄表單,記錄關(guān)鍵質(zhì)量數(shù)據(jù)。以ABS閥體的切割長(zhǎng)度為控制對(duì)象,而過(guò)程中的鋸片轉(zhuǎn)速、鋸片前進(jìn)速度、潤(rùn)滑油量度對(duì)切割產(chǎn)品質(zhì)量及鋸片壽命有著重要影響。閥體切割是閥體生產(chǎn)的第一步,切割的尺寸精度將影響后續(xù)機(jī)加工的產(chǎn)品質(zhì)量。故將產(chǎn)品的尺寸作為一個(gè)控制點(diǎn),對(duì)切割過(guò)程進(jìn)行監(jiān)控,分析生產(chǎn)過(guò)程是否穩(wěn)定,是否存在異常波動(dòng)。

(二)控制圖類型選擇。在確定完控制點(diǎn)后,根據(jù)控制點(diǎn)的情況選擇合適的控制圖是下階段實(shí)施spc的首要工作。在選擇控制圖時(shí),可以按照以下步驟：1.確定數(shù)據(jù)類型。SPC統(tǒng)計(jì)的數(shù)據(jù)分為計(jì)量型和計(jì)數(shù)型,對(duì)應(yīng)計(jì)量型控制圖和計(jì)數(shù)型控制圖。例如統(tǒng)計(jì)不合格品數(shù)量、單位數(shù)量產(chǎn)品的不合格率等屬于計(jì)數(shù)型數(shù)據(jù)需要使用計(jì)數(shù)型控制圖。而產(chǎn)品的強(qiáng)度、尺寸等為計(jì)量型數(shù)據(jù)需要采用計(jì)量型控制圖。由于收集的閥體尺寸數(shù)據(jù)為計(jì)量型數(shù)據(jù),因此選擇計(jì)量型控制圖。2.選擇控制圖。計(jì)量型控制圖主要有：中位數(shù)極差控制圖,均值標(biāo)準(zhǔn)差控制圖,均值極差控制圖,單值移動(dòng)極差控制圖。根據(jù)收集數(shù)據(jù)的子組均值及子組容量情況選擇均值極差圖,用均值圖來(lái)檢測(cè)工序平均值的變化情況,極差圖用來(lái)分析數(shù)據(jù)分布的分散情況。3.繪制控制圖。在生產(chǎn)車間收集其中一臺(tái)機(jī)床的切割數(shù)據(jù),按每次連續(xù)測(cè)5個(gè)產(chǎn)品的長(zhǎng)度,共測(cè)20組。根據(jù)測(cè)得的數(shù)據(jù)繪制均值極差控制圖,如圖1。從均值圖和極差圖中可以看出不存在異常點(diǎn),生產(chǎn)過(guò)程處于穩(wěn)定狀態(tài),計(jì)算過(guò)程能力值。在生產(chǎn)的初期通常研究初始過(guò)程能力Ppk來(lái)檢查過(guò)程能力情況。過(guò)程能力指數(shù)是反映過(guò)程滿足技術(shù)規(guī)范要求程度的指標(biāo)[]。計(jì)算過(guò)程處于穩(wěn)定階段或短期情況時(shí)的過(guò)程能力,通常用Cp、Cpk。而需要計(jì)算試生產(chǎn)或過(guò)程不穩(wěn)定時(shí)的能力值則可以用Pp和Ppk,反映的是過(guò)程的長(zhǎng)期狀態(tài)。利用Minitab軟件計(jì)算得Ppk值為4.41大于2.0,表明過(guò)程能力充足；短期過(guò)程能力值Cpk為4.37,Ppk與Cpk接近,表明切割過(guò)程較穩(wěn)定。

(三)利用統(tǒng)計(jì)過(guò)程控制技術(shù)對(duì)過(guò)程進(jìn)行持續(xù)改進(jìn)?？蛻魧?duì)產(chǎn)品的質(zhì)量要求往往有很多,故需要找出直接影響產(chǎn)品質(zhì)量的關(guān)鍵特性。還要結(jié)合產(chǎn)品生產(chǎn)過(guò)程及每道工序的人、機(jī)器設(shè)備、材料、方法和環(huán)境因素來(lái)確定關(guān)鍵工序的影響因素,從而設(shè)立控制點(diǎn),對(duì)關(guān)鍵質(zhì)量數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)與分析。當(dāng)發(fā)現(xiàn)過(guò)程中存在異常時(shí)可以用魚骨圖、帕累托圖等方法分析原因,制定改進(jìn)措施,對(duì)改進(jìn)效果進(jìn)行驗(yàn)證。收集數(shù)據(jù)進(jìn)一步分析過(guò)程穩(wěn)定情況,當(dāng)過(guò)程穩(wěn)定時(shí)計(jì)算過(guò)程能力,根據(jù)過(guò)程情況對(duì)過(guò)程進(jìn)行優(yōu)化。

三、結(jié)論

根據(jù)ABS閥體機(jī)加工的實(shí)際情況,設(shè)立控制點(diǎn),收集相關(guān)數(shù)據(jù)并建立均值極差控制圖,分析過(guò)程波動(dòng),過(guò)程穩(wěn)定的情況下的過(guò)程能力Ppk為4.41。通過(guò)實(shí)施統(tǒng)計(jì)過(guò)程控制可以有效提高企業(yè)的過(guò)程控制水平。企業(yè)可以根據(jù)需要成立專門的小組,對(duì)實(shí)施統(tǒng)計(jì)過(guò)程控制進(jìn)行策劃,根據(jù)產(chǎn)品及機(jī)器設(shè)備的情況設(shè)計(jì)記錄表單,確定收集產(chǎn)品類別、不良項(xiàng)目；還要相關(guān)人員有負(fù)責(zé)跟蹤、驗(yàn)證改進(jìn)情況,否則統(tǒng)計(jì)過(guò)程控制將失去意義。