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SPC統計過(guò)程控制

[日期:2012-06-21] [閱讀:8006] [關(guān)閉] [返回]

SPC即統計過(guò)程控制(Statistical Process Control)。SPC主要是指應用統計分析技術(shù)對生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行實(shí)時(shí)監控,科學(xué)的區分出生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)品質(zhì)量的隨機波動(dòng)與異常波動(dòng),從而對生產(chǎn)過(guò)程的異常趨勢提出預警,以便生產(chǎn)管理人員及時(shí)采取措施,消除異常,恢復過(guò)程的穩定,從而達到提高和控制質(zhì)量的目的。

在生產(chǎn)過(guò)程中,產(chǎn)品的加工尺寸的波動(dòng)是不可避免的。它是由人、機器、材料、方法和環(huán)境等基本因素的波動(dòng)影響所致。波動(dòng)分為兩種:正常波動(dòng)和異常波動(dòng)。正常波動(dòng)是偶然性原因(不可避免因素)造成的。它對產(chǎn)品質(zhì)量影響較小,在技術(shù)上難以消除,在經(jīng)濟上也不值得消除。異常波動(dòng)是由系統原因(異常因素)造成的。它對產(chǎn)品質(zhì)量影響很大,但能夠采取措施避免和消除。過(guò)程控制的目的就是消除、避免異常波動(dòng),使過(guò)程處于正常波動(dòng)狀態(tài)。

SPC技術(shù)原理

統計過(guò)程控制(SPC)是一種借助數理統計方法的過(guò)程控制工具。它對生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行分析評價(jià),根據反饋信息及時(shí)發(fā)現系統性因素出現的征兆,并采取措施消除其影響,使過(guò)程維持在僅受隨機性因素影響的受控狀態(tài),以達到控制質(zhì)量的目的。當過(guò)程僅受隨機因素影響時(shí),過(guò)程處于統計控制狀態(tài)(簡(jiǎn)稱(chēng)受控狀態(tài));當過(guò)程中存在系統因素的影響時(shí),過(guò)程處于統計失控狀態(tài)(簡(jiǎn)稱(chēng)失控狀態(tài))。由于過(guò)程波動(dòng)具有統計規律性,當過(guò)程受控時(shí),過(guò)程特性一般服從穩定的隨機分布;而失控時(shí),過(guò)程分布將發(fā)生改變。SPC正是利用過(guò)程波動(dòng)的統計規律性對過(guò)程進(jìn)行分析控制的。因而,它強調過(guò)程在受控和有能力的狀態(tài)下運行,從而使產(chǎn)品和服務(wù)穩定地滿(mǎn)足顧客的要求。

SPC可以為企業(yè)帶的好處

SPC 強調全過(guò)程監控、全系統參與,并且強調用科學(xué)方法(主要是統計技術(shù))來(lái)保證全過(guò)程的預防。SPC不僅適用于質(zhì)量控制,更可應用于一切管理過(guò)程(如產(chǎn)品設計、市場(chǎng)分析等)。正是它的這種全員參與管理質(zhì)量的思想,實(shí)施SPC可以幫助企業(yè)在質(zhì)量控制上真正作到"事前"預防和控制,SPC可以:
· 對過(guò)程作出可靠的評估;
· 確定過(guò)程的統計控制界限,判斷過(guò)程是否失控和過(guò)程是否有能力;
· 為過(guò)程提供一個(gè)早期報警系統,及時(shí)監控過(guò)程的情況以防止廢品的發(fā)生;
· 減少對常規檢驗的依賴(lài)性,定時(shí)的觀(guān)察以及系統的測量方法替代了大量的檢測和驗證工作;有了以上的預防和控制,我們的企業(yè)當然是可以:
· 降低成本
· 降低不良率,減少返工和浪費
· 提高勞動(dòng)生產(chǎn)率
· 提供核心競爭力
· 贏(yíng)得廣泛客戶(hù)
· 更好地理解和實(shí)施質(zhì)量體系

質(zhì)量管理中常用的統計分析方法

介紹的以下這些工具和方法具有很強的實(shí)用性,而且較為簡(jiǎn)單,在許多國家、地區和各行各業(yè)都得到廣泛應用:

控制圖:用來(lái)對過(guò)程狀態(tài)進(jìn)行監控,并可度量、診斷和改進(jìn)過(guò)程狀態(tài)。

直方圖:是以一組無(wú)間隔的直條圖表現頻數分布特征的統計圖,能夠直觀(guān)地顯示出數據的分布情況。

排列圖:又叫帕累托圖,它是將各個(gè)項目產(chǎn)生的影響從最主要到最次要的順序進(jìn)行排列的一種工具??捎闷鋮^分影響產(chǎn)品質(zhì)量的主要、次要、一般問(wèn)題,找出影響產(chǎn)品質(zhì)量的主要因素,識別進(jìn)行質(zhì)量改進(jìn)的機會(huì )。

散布圖: 以點(diǎn)的分布反映變量之間相關(guān)情況,是用來(lái)發(fā)現和顯示兩組數據之間相關(guān)關(guān)系的類(lèi)型和程度,或確認其預期關(guān)系的一種示圖工具。

工序能力指數(CPK):分析工序能力滿(mǎn)足質(zhì)量標準、工藝規范的程度。

頻數分析:形成觀(guān)測量中變量不同水平的分布情況表。

描述統計量分析:如平均值、最大值、最小值、范圍、方差等,了解過(guò)程的一些總體特征。

相關(guān)分析:研究變量之間關(guān)系的密切程度,并且假設變量都是隨機變動(dòng)的,不分主次,處于同等地位。

回歸分析:分析變量之間的相互關(guān)系。

實(shí)施SPC的兩個(gè)階段

實(shí)施SPC分為兩個(gè)階段,一是分析階段,二是監控階段。在這兩個(gè)階段所使用的控制圖分別被稱(chēng)為分析用控制圖和控制用控制圖。
分析階段的主要目的在于:
 一、使過(guò)程處于統計穩態(tài),
二、使過(guò)程能力足夠。

分析階段首先要進(jìn)行的工作是生產(chǎn)準備,即把生產(chǎn)過(guò)程所需的原料、勞動(dòng)力、設備、測量系統等按照標準要求進(jìn)行準備。生產(chǎn)準備完成后就可以進(jìn)行,注意一定要確保生產(chǎn)是在影響生產(chǎn)的各要素無(wú)異常的情況下進(jìn)行;然后就可以用生產(chǎn)過(guò)程收集的數據計算控制界限,作成分析用控制圖、直方圖、或進(jìn)行過(guò)程能力分析,檢驗生產(chǎn)過(guò)程是否處于統計穩態(tài)、以及過(guò)程能力是否足夠。如果任何一個(gè)不能滿(mǎn)足,則必須尋找原因,進(jìn)行改進(jìn),并重新準備生產(chǎn)及分析。直到達到了分析階段的兩個(gè)目的,則分析階段可以宣告結束,進(jìn)入SPC監控階段。

監控階段的主要工作是使用控制用控制圖進(jìn)行監控。此時(shí)控制圖的控制界限已經(jīng)根據分析階段的結果而確定,生產(chǎn)過(guò)程的數據及時(shí)繪制到控制上,并密切觀(guān)察控制圖,控制圖中點(diǎn)的波動(dòng)情況可以顯示出過(guò)程受控或失控,如果發(fā)現失控,必須尋找原因并盡快消除其影響。監控可以充分體現出SPC預防控制的作用。

在工廠(chǎng)的實(shí)際應用中,對于每個(gè)控制項目,都必須經(jīng)過(guò)以上兩個(gè)階段,并且在必要時(shí)會(huì )重復進(jìn)行這樣從分析到監控的過(guò)程。

SPC的最新發(fā)展

經(jīng)過(guò)近70年在全世界范圍的實(shí)踐,SPC理論已經(jīng)發(fā)展得非常完善,其與計算機技術(shù)的結合日益緊密,其在企業(yè)內的應用范圍、程度也已經(jīng)非常廣泛、深入。概括來(lái)講,SPC的發(fā)展呈現如下特點(diǎn):

(1).分析功能強大,輔助決策作用明顯 在眾多企業(yè)的實(shí)踐基礎上發(fā)展出繁多的統計方法和分析工具,應用這些方法和工具可根據不同目的、從不同角度對數據進(jìn)行深入的研究與分析,在這一過(guò)程中SPC的輔助決策功能越來(lái)越得到強化;

(2).體現全面質(zhì)量管理思想 隨著(zhù)全面質(zhì)量管理思想的普及,SPC在企業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量管理上的應用也逐漸從生產(chǎn)制造過(guò)程質(zhì)量控制擴展到產(chǎn)品設計、輔助生產(chǎn)過(guò)程、售后服務(wù)及產(chǎn)品使用等各個(gè)環(huán)節的質(zhì)量控制,強調全過(guò)程的預防與控制;

(3).與計算機網(wǎng)絡(luò )技術(shù)緊密結合 現代企業(yè)質(zhì)量管理要求將企業(yè)內外更多的因素納入考察監控范圍、企業(yè)內部不同部門(mén)管理職能同時(shí)呈現出分工越來(lái)越細與合作越來(lái)越緊密兩個(gè)特點(diǎn),這都要求可快速處理不同來(lái)源的數據并做到最大程度的資源共享。適應這種需要,SPC與計算機技術(shù)尤其是網(wǎng)絡(luò )技術(shù)的結合越來(lái)越緊密。

(4).系統自動(dòng)化程度不斷加強 傳統的SPC系統中,原始數據是手工抄錄,然后人工計算、打點(diǎn)描圖,或者采用人工輸入計算機,然后再利用計算機進(jìn)行統計分析。隨著(zhù)生產(chǎn)率的提高,在高速度、大規模、重復性生產(chǎn)的制造型企業(yè)里,SPC系統已更多采取利用數據采集設備自動(dòng)進(jìn)行數據采集,實(shí)時(shí)傳輸到質(zhì)量控制中心進(jìn)行分析的方式。

(5).系統可擴展性和靈活性要求越來(lái)越高 企業(yè)外部和內部環(huán)境的發(fā)展變化速度呈現出加速度的趨勢,成功運用的系統不僅要適合現時(shí)的需要,更要符合未來(lái)發(fā)展的要求,在系統平臺的多樣性、軟件技術(shù)的先進(jìn)性、功能適應性和靈活性以及系統開(kāi)放性等方面提出越來(lái)越高的要求。