一文读懂质量管理工具——SPC统计过程控制详解(附下载)

做生产和质量的朋友都知道质量五大工具(SPC统计过程控制、MSA测量系统分析、FMEA失效模式和效果分析、APQP产品质量先期策划、PPAP生产件批准程序),随着各行各业质量管理不断地实现标准化和过程化,这五大工具的运用也不断拓展到各行各业,其中SPC是其中应用最广泛的一个质量管理工具。

今天就来和大家一起聊聊:如何利用好SPC来赋能质量管理提升。

SPC(Statistical Process Control)即“统计过程控制”是一种统计学方法,通过对收集到的数据进行统计分析,及时发现系统性问题出现的预兆,使过程达到稳定受控的状态。

定义听起来很复杂, 但其实简而言之就是:通过SPC我们可以知道一个过程是否稳定受控。那么,怎么理解“稳定、受控”呢?

我们去超市买一瓶饮料,即使饮料的灌装工艺再先进,也没法保证每一瓶的灌装量是绝对相等的, 实际的量都会有一个微小的波动,而这种波动如果稳定在一个固定的范围内,消费者是可以接受的,也就是“稳定、受控”的。

但是如果我们因为设备故障、工艺调试或者其他原因,买到一瓶只装了一半的饮料,那这件事就变得不可接受了,我们就说这个过程处于统计不受控的状态。

SPC能够通过一种基于中心极限定理来绘制图表的形式来监控一个过,帮助我们简单地判断和描述一个过程是否稳定受控。例如通过SPC企业可以判断生产过程质量是否稳定,从而识别影响质量的特殊原因,进行早期的控制,并确定后续的质量管控措施,从而避免批量报废的产生。

质量管理并不是靠最终成品的拦截来实现的,每个关键过程监控的“事前”管理,才能够实现真正的质量控制,而SPC是实现这个控制的关键。不要等产品做出来后再去看它好不好,而是在制造的时候就要把他制造好。

当客户要求提供有关生产过程能力的报告时,企业可以利用SPC基于数据支持做出决策。通过这种方式,企业可以提升竞争力,确保在市场中占据优势地位。

要在企业中利用好SPC来赋能质量提升,可以将其在整体上分为以下三个阶段。在此之前,我们要掌握SPC统计图表的基本知识点。

基础:认识SPC图表

SPC是随时间变化来统计数据的图表,表中的每一个点代表收集到的一个或一组数据,并将他们连线来表现出数据随时间的变化趋势。

与普通折线图不同的是,SPC上会有三条线,分别是上下控制限和均值线。这些线和数据点的组合帮我们判断一个过程是不是稳定受控。

当控制图上的点超出或者贴近控制限、或是在水平上突然转变、出现明显的上升下降的趋势或者周期性趋势,则被判定为不稳定不受控的状态。

一、准备阶段

在开始应用SPC之前,我们需要判断哪些关键过程对产品品质好坏作用明显,聚焦这些关键工序去开展后续的产品质量信息采集、分析和处理工作。1、确定哪些关键属性要做SPC?一般来说,所有对最终质量有影响的过程控制点,都需要进行SPC统计,比如某个零件尺寸、重量等等。2、确定数据收集的频次?这是一个持续的过程,如果无法持续收集数据,就先努力将生产稳定下来。数据收集通常是固定频次的,比如:每小时一次、上下午各一次、每班统计一次等等。3、数据取样的数量是多少?根据实际的情况需要,对于单值的数据,每一个SPC的数据总量不要低于30个;如果是成组的数据,不要低于每组5个,至少20个子组,这样才具有统计学意义。确定好要采集的信息后,就可以在才匠云平台配置质检方案,在系统中维护好各料品各工序的质检节点和判定规则、步骤、仪器和指标等属性。

二、分析阶段

在进行生产后,就可以针对确定的关键工序,采集数据,计算控制界限以便制作分析控制图。在这个阶段一是要确保过程处于统计控制状态(可通过控制图进行分析测定),二是使过程能力足够。

数据采集阶段除了人工录入,也可以在通过才匠工业物联平台将工厂各生产设备的数据直接打通连接起来,实时从设备上采集生产数据和指标,以保障数据的准确性和及时性。

三、监控阶段

经过分析阶段后,我们可以确定控制图的控制限,获取生产数据制成控制图,观察过程中的波动是否有异常出现。当出现过程变异时,查明产生变异的特殊原因采取针对措施加以消除。

才匠云SPC质量控制模块除了控制图,还包含CPK分析图、样本运行图、均值运行图、正态校验等分析图表。

四、持续改进阶段

在执行完这三个阶段后,持续遵循PDCA循环,不断地提出问题、解决问题,以此来推动持续发展和进步。不稳定不受控的过程肯定是一个不好的质量过程,需要我们针对特殊原因从人机料法环各层面去进行控制解决。但是稳定受控的过程不一定是个好的质量过程,也可能说明目前的过程是可控的,但能力未必达到客户的要求。


还拿饮料的例子来说,如果两瓶饮料高度的差异稳定在1mm,客户是能够接受的;如果稳定波动在1cm,虽然也是一种稳定,但客户就不会接受这样的产品,这就需要我们从工艺和制程上来降低这种稳定的波动,也就是常说的“过程能力”的提升。

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