淺談SPC在工藝過(guò)程質(zhì)量控制中的實(shí)施

張躍華 張 晶

（中航工業(yè)沈陽(yáng)黎明航空發(fā)動(dòng)機(jī)（集團(tuán)）有限責(zé)任公司，遼寧 沈陽(yáng)市 110043）

二十世紀(jì)二十年代，美國(guó)休哈特博士創(chuàng)建了過(guò)程控制理論，該理論將數(shù)理統(tǒng)計(jì)應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)中，制作出世界上第一張過(guò)程控制圖，即不合格率（P）控制圖，由此把產(chǎn)品的質(zhì)量控制從事后檢驗(yàn)變?yōu)槭虑邦A(yù)防，這為保證產(chǎn)品質(zhì)量，降低生產(chǎn)成本，提高生產(chǎn)率開(kāi)辟了廣闊的前景。時(shí)至今日，作為國(guó)際上行之有效的質(zhì)量管理技術(shù)，統(tǒng)計(jì)過(guò)程控制（SPC），正在受到國(guó)內(nèi)越來(lái)越多企業(yè)的重視和采用， 它將作為企業(yè)降低廢品、提高產(chǎn)品質(zhì)量、增加企業(yè)效益的重要工具。對(duì)于加工制造業(yè)來(lái)說(shuō)，企業(yè)的生產(chǎn)特點(diǎn)為：生產(chǎn)任務(wù)量大，對(duì)工藝過(guò)程進(jìn)行統(tǒng)一監(jiān)控比較困難，產(chǎn)品質(zhì)量數(shù)據(jù)多，對(duì)數(shù)據(jù)的收集、維護(hù)和檢索比較困難，因此實(shí)施SPC對(duì)產(chǎn)品加工過(guò)程中的關(guān)重工序進(jìn)行監(jiān)控，從而控制產(chǎn)品質(zhì)量形成過(guò)程中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)就顯得尤為重要。

1 SPC概述

SPC 即統(tǒng)計(jì)過(guò)程控制。就是應(yīng)用統(tǒng)計(jì)技術(shù)對(duì)過(guò)程中的各個(gè)階段進(jìn)行監(jiān)控，從而達(dá)到保證與改進(jìn)產(chǎn)品質(zhì)量的目的。SPC 強(qiáng)調(diào)全過(guò)程的預(yù)防，通過(guò)控制圖對(duì)制造產(chǎn)品的質(zhì)量進(jìn)行監(jiān)控，有效掌握其隨機(jī)和異常波動(dòng)。當(dāng)生產(chǎn)中出現(xiàn)異常時(shí)，可以采取一定的措施，對(duì)異常狀況予以消除。將生產(chǎn)狀態(tài)恢復(fù)穩(wěn)定，從而有效提高產(chǎn)品質(zhì)量，達(dá)到控制目的。SPC在重復(fù)生產(chǎn)中較為適用，其能夠?qū)ιa(chǎn)過(guò)程做出較為準(zhǔn)確的評(píng)估，從而對(duì)過(guò)程控制進(jìn)行判斷，保證過(guò)程控制具有其應(yīng)有的能力，達(dá)到有效預(yù)警的作用。及時(shí)的對(duì)生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行監(jiān)控，防止或降低廢品的產(chǎn)生。

SPC的原理及作用：

產(chǎn)品工藝過(guò)程中的質(zhì)量波動(dòng)是不可避免的。它是由人、機(jī)、料、法、環(huán)、測(cè)等基本因素的波動(dòng)影響所致。而對(duì)上述內(nèi)容的控制便是SPC實(shí)現(xiàn)其功能作用的主要內(nèi)容，通過(guò)對(duì)產(chǎn)品生產(chǎn)過(guò)程的有效控制達(dá)到對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量控制的目的。而過(guò)程控制的目的就是消除異常波動(dòng)，使過(guò)程處于正常波動(dòng)狀態(tài)。SPC是用統(tǒng)計(jì)方法來(lái)控制過(guò)程，其核心理論就是利用控制圖中的圍繞中心線的上下3-sigma界限，來(lái)識(shí)別過(guò)程是否有異常原因而引起的波動(dòng)。SPC的有效實(shí)施為制造過(guò)程的質(zhì)量分析提供依據(jù)，通過(guò)識(shí)別偶然性原因和異常原因，為采取局部措施或?qū)ο到y(tǒng)采取措施提供指南。從而確保制造過(guò)程持續(xù)穩(wěn)定、可預(yù)測(cè)；提高產(chǎn)品質(zhì)量，生產(chǎn)能力、為企業(yè)降低成本，降低不合格品率，減少返工和浪費(fèi)，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，增強(qiáng)企業(yè)的核心競(jìng)爭(zhēng)力，從而為企業(yè)贏得廣泛的客戶。

2 SPC的實(shí)施過(guò)程

2.1 SPC實(shí)施步驟

SPC實(shí)施的具體步驟分為以下三步：第一步：選擇控制對(duì)象（即主要質(zhì)量指標(biāo)，例如某工序關(guān)鍵尺寸），然后收集數(shù)據(jù)并作圖。第二步，使用SPC工具（控制圖）對(duì)過(guò)程進(jìn)行分析，確定過(guò)程的統(tǒng)計(jì)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(bào)警系統(tǒng)，及時(shí)監(jiān)控過(guò)程的情況以防止廢品的發(fā)生。

2.2 控制圖

控制圖是SPC中最重要的工具。運(yùn)用控制圖的目的在于分析過(guò)程是否處于受控狀態(tài)。如果處于受控狀態(tài)， 說(shuō)明過(guò)程穩(wěn)定， 接下來(lái)再判斷過(guò)程能力是否滿足要求。如果處于統(tǒng)計(jì)失控狀態(tài)， 則說(shuō)明過(guò)程失控， 應(yīng)該針對(duì)異常找出原因。若是狀態(tài)處于控制范圍內(nèi)則說(shuō)明控制有效，應(yīng)當(dāng)繼續(xù)予以監(jiān)控。

控制圖是對(duì)過(guò)程質(zhì)量加以測(cè)量、記錄并進(jìn)行控制管理的一種用統(tǒng)計(jì)方法設(shè)計(jì)的圖。 圖上有中心線CL、上控制界限UCL和下控制界限LCL，并有按時(shí)間順序抽取的樣本統(tǒng)計(jì)量數(shù)值的描點(diǎn)序列，UCL、CL與LCL統(tǒng)稱為控制線。若控制圖中的描點(diǎn)落在UCL與LCL之外或描點(diǎn)在UCL與LCL之間的排列不隨機(jī)，則表示出現(xiàn)了異常。而若是控制圖中的描點(diǎn)在規(guī)定的范圍之內(nèi)隨即排列，則就表示狀態(tài)正常無(wú)需進(jìn)行檢測(cè)，需要繼續(xù)予以監(jiān)督觀察。

控制圖分類及選擇：常規(guī)控制圖的種類很多，一般按數(shù)據(jù)性質(zhì)分成計(jì)量控制圖和計(jì)數(shù)控制圖兩大類。選擇控制圖主要是根據(jù)所控制質(zhì)量指標(biāo)的數(shù)據(jù)性質(zhì)來(lái)進(jìn)行選擇，如數(shù)據(jù)為計(jì)量的，應(yīng)選擇計(jì)量控制圖，數(shù)據(jù)為計(jì)件或計(jì)點(diǎn)的，應(yīng)選擇計(jì)數(shù)控制圖。

控制圖分析：通過(guò)控制圖可以準(zhǔn)確的掌握生產(chǎn)過(guò)程的實(shí)時(shí)狀態(tài)，并就其中是否出現(xiàn)異常狀態(tài)予以判斷，從而有效排除生產(chǎn)過(guò)程中的故障，實(shí)質(zhì)達(dá)到穩(wěn)定的狀態(tài)。通過(guò)控制圖中點(diǎn)的分布來(lái)判斷過(guò)程是否處于穩(wěn)定受控狀態(tài)還是出現(xiàn)異常?？刂茍D判斷穩(wěn)定的準(zhǔn)則有:（1）連續(xù)25 個(gè)點(diǎn)沒(méi)有1個(gè)點(diǎn)在控制界限外； （2）連續(xù)35 個(gè)點(diǎn)中最多只有1個(gè)點(diǎn)在控制界限外；（3） 連續(xù)100個(gè)點(diǎn)中最多只有2個(gè)點(diǎn)在控制界限外。

結(jié)語(yǔ)

質(zhì)量改進(jìn)工具中SPC具有較為實(shí)用的價(jià)值，在制造以及服務(wù)等過(guò)程性領(lǐng)域中具有重要的應(yīng)用實(shí)施意義。在進(jìn)行過(guò)程質(zhì)量改進(jìn)的初期，SPC可以有效捕捉并確定改進(jìn)機(jī)會(huì)，幫助改進(jìn)階段工作的順利進(jìn)行。在改進(jìn)階段完成后，改進(jìn)的效果也可以通過(guò)SPC進(jìn)行評(píng)價(jià)，并進(jìn)一步對(duì)結(jié)果予以維持。從而使得生產(chǎn)過(guò)程更加穩(wěn)定嚴(yán)謹(jǐn)。通過(guò)監(jiān)控質(zhì)量特性參數(shù)，能夠有效的分析過(guò)程，對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量進(jìn)行預(yù)先把控，并在生產(chǎn)過(guò)程中予以改進(jìn)，從而進(jìn)一步提高工藝過(guò)程的質(zhì)量控制能力。

[1]統(tǒng)計(jì)過(guò)程控制（SPC）參考手冊(cè)[Z].

[2]王會(huì)良， 等.SPC 在工序質(zhì)量控制中的應(yīng)用[Z].