SPC在質(zhì)量管控中的運用研究

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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)計過程控制技術(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)今日益激烈的市場競爭中,眾多企業(yè)紛紛認(rèn)識到提高產(chǎn)品質(zhì)量、降低生產(chǎn)成本是企業(yè)生存和取得競爭優(yōu)勢的關(guān)鍵所在。目前,我國的很多機械制造企業(yè)仍主要采用過程檢驗的方法來控制產(chǎn)品質(zhì)量,當(dāng)發(fā)現(xiàn)不合格產(chǎn)品時再分析導(dǎo)致缺陷的原因,這樣既浪費人力又會降低生產(chǎn)效率。文章利用統(tǒng)計過程控制技術(shù)對某機械制造企業(yè)的生產(chǎn)過程進(jìn)行控制與分析,達(dá)到提高產(chǎn)品質(zhì)量和過程控制水平的目的。

一、統(tǒng)計過程控制概述

統(tǒng)計過程控制理論以美國質(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：引起制造過程波動的因素有兩個。一個是由過程內(nèi)部引起的偶然因素,另一個是可查明原因的異常波動。異常波動可以用統(tǒng)計的方法加以發(fā)現(xiàn),然后采取措施加以剔除。而偶然因素卻不會消失,除非改變基本過程。利用基于3σ限的控制圖有效的把偶然因素和異常波動區(qū)分開來。通過繪制控制圖能及時的預(yù)測異常波動,指導(dǎo)管理人員及時改進(jìn),消除異常,從而減少波動、保證過程穩(wěn)定,最終提高生產(chǎn)效率。

二、統(tǒng)計過程控制方法在質(zhì)量管理中的應(yīng)用

(一)確立控制點。機械制造過程中涉及的產(chǎn)品種類很多,不同產(chǎn)品的特性各不相同,如強度高、尺寸、表面質(zhì)量等,這個過程控制帶來了很大難度。另外,生產(chǎn)過程中機床加工精度的變化、操作工原因引起的波動、原材料的變化等都會對產(chǎn)品的質(zhì)量產(chǎn)生影響。在加工產(chǎn)品時,需要識別客戶的產(chǎn)品特性和過程特性,然后根據(jù)這些特性設(shè)立相應(yīng)的控制點,制定控制措施,設(shè)計相關(guān)記錄表單,記錄關(guān)鍵質(zhì)量數(shù)據(jù)。以ABS閥體的切割長度為控制對象,而過程中的鋸片轉(zhuǎn)速、鋸片前進(jìn)速度、潤滑油量度對切割產(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)機加工的產(chǎn)品質(zhì)量。故將產(chǎn)品的尺寸作為一個控制點,對切割過程進(jìn)行監(jiān)控,分析生產(chǎn)過程是否穩(wěn)定,是否存在異常波動。

(二)控制圖類型選擇。在確定完控制點后,根據(jù)控制點的情況選擇合適的控制圖是下階段實施spc的首要工作。在選擇控制圖時,可以按照以下步驟：1.確定數(shù)據(jù)類型。SPC統(tǒng)計的數(shù)據(jù)分為計量型和計數(shù)型,對應(yīng)計量型控制圖和計數(shù)型控制圖。例如統(tǒng)計不合格品數(shù)量、單位數(shù)量產(chǎn)品的不合格率等屬于計數(shù)型數(shù)據(jù)需要使用計數(shù)型控制圖。而產(chǎn)品的強度、尺寸等為計量型數(shù)據(jù)需要采用計量型控制圖。由于收集的閥體尺寸數(shù)據(jù)為計量型數(shù)據(jù),因此選擇計量型控制圖。2.選擇控制圖。計量型控制圖主要有：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,用均值圖來檢測工序平均值的變化情況,極差圖用來分析數(shù)據(jù)分布的分散情況。3.繪制控制圖。在生產(chǎn)車間收集其中一臺機床的切割數(shù)據(jù),按每次連續(xù)測5個產(chǎn)品的長度,共測20組。根據(jù)測得的數(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,生產(chǎn)過程處于穩(wěn)定狀態(tài),計算過程能力值。在生產(chǎn)的初期通常研究初始過程能力Ppk來檢查過程能力情況。過程能力指數(shù)是反映過程滿足技術(shù)規(guī)范要求程度的指標(biāo)[]。計算過程處于穩(wěn)定階段或短期情況時的過程能力,通常用Cp、Cpk。而需要計算試生產(chǎn)或過程不穩(wěn)定時的能力值則可以用Pp和Ppk,反映的是過程的長期狀態(tài)。利用Minitab軟件計算得Ppk值為4.41大于2.0,表明過程能力充足；短期過程能力值Cpk為4.37,Ppk與Cpk接近,表明切割過程較穩(wěn)定。

(三)利用統(tǒng)計過程控制技術(shù)對過程進(jìn)行持續(xù)改進(jìn)?？蛻魧Ξa(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)過程及每道工序的人、機器設(shè)備、材料、方法和環(huán)境因素來確定關(guān)鍵工序的影響因素,從而設(shè)立控制點,對關(guān)鍵質(zhì)量數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計與分析。當(dāng)發(fā)現(xiàn)過程中存在異常時可以用魚骨圖、帕累托圖等方法分析原因,制定改進(jìn)措施,對改進(jìn)效果進(jìn)行驗證。收集數(shù)據(jù)進(jìn)一步分析過程穩(wěn)定情況,當(dāng)過程穩(wěn)定時計算過程能力,根據(jù)過程情況對過程進(jìn)行優(yōu)化。

三、結(jié)論

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