统计过程控制(SPC)在生产过程中的应用

摘要：介绍了统计过程控制（SPC）在公司产品质量控制方面的应用。通过控制点的分布情况及Cpk值来判断过程能力高与低，分析原因并提出改善的方法及措施。

关键词：过程能力PC；统计控制过程；应用

中图分类号：

TB

文献标识码：A

文章编号：1672-3198（2013）20-0179-02

1 问题的提出

公司在产品生产过程中做了大量的工作，如首件鉴定、供方监造、检验点前移、首件检验、进货检验、过程检验、最终检验、启用FRACAS系统等。在上述各个控制过程中产生了大量的数据，然而目前我们缺乏每个环节过程数据的分析，即缺乏过程能力分析并对过程进行改善。以生产过程产生数据为例，受人、机器、材料、方法和环境等基本因素的影响，产品的加工尺寸存在波动。这种波动分为正常波动和异常波动两种。正常波动对产品质量影响较小，技术上难以消除，经济上也不值得消除。异常波动由系统原因（异常因素）造成，对产品质量影响大，但能够通过有效措施避免和消除。因此需要对生产过程进行控制，消除和避免异常波动，使过程处于正常波动状态。

统计过程控制（SPC）可以有效的解决这些问题。SPC指应用统计分析技术对生产过程进行实时监控，科学的区分出生产过程中产品质量的随机波动与异常波动，从而对生产过程的异常趋势提出预警，以便生产管理人员及时采取措施，消除异常，恢复过程的稳定，从而达到提高和控制质量的目的。

在我国SPC理论的应用还没有普及。随着市场竞争的日益激烈，企业对产品质量提出了更高的要求，特别在全球一体化经济背景下，企业要想加入全球产业链之中，就必须按照国际统一的质量管理标准和方法进行质量管理。近年来，越来越多的国内企业意识到这一点，纷纷通过了ISO9000、ISO/TS16949等质量管理认证。国际标准化组织（ISO）也将SPC作为ISO9000族质量体系改进的重要内容，ISO/TS16949认证也将SPC列为一项重要指标，IRIS认证同样将SPC列为一项重要指标。鉴于此，世界许多大公司不仅自身采用SPC，而且要求供应商也必须采用SPC控制质量，SPC业已成为企业质量管理必不可少的工具和质量保证手段，也是利用高新技术改造传统企业的重要内容。综上SPC具体作用如下：

（1）提高产品合格率，降低生产成本，提高企业效益

（2）降低产品售后服务费用，包括因质量原因引发的退货、换货、修理。

（3）实时监控企业质量管理过程，全面掌握质量动态，及时发现质量变异。

（4）多种控制图提供质量变异分析方法，提供质量管理决策支持，使质量管理者能找出真正使质量变异的原因，有助于企业持续改善质量。

（5）获得采购商对质量管理的认可，从而获得更多客户。

（6）提升现代管理及信息化建设水平，改善企业形象。

2 过程能力分析

2.1 技术原理

统计过程控制是一种借助数理统计方法的过程控制工具。它认为，当过程仅受随机因素影响时，过程处于统计控制状态（简称受控状态），当过程中存在系统因素的影响时，过程处于统计失控状态（简称失控状态）。由于过程波动具有统计规律性，当过程受控时，过程特性一般服从稳定的随机分布；而失控时，过程分布将发生改变。SPC正是利用过程波动的统计规律性对过程进行分析控制。因而，它强调过程在受控和有能力的状态下运行，从而使产品和服务稳定地满足顾客的要求。

2.2 关键技术指标

过程能力（简称PC）是指过程质量方面的能力。这种能力表现在过程稳定（受控）的程度上，用过程能力指数Cpk表征。Cpk计算步骤如下：

T的大小是标准要求，往往是根据顾客的要求确定的，一般是不变的，因而过程能力指数Cpk主要取决于标准偏差σ，标准偏差σ越小，Cpk越大。参考评价表见表2。

由图1工序能力图来看，Cpk值为0.928，在0.67～1.0之间，属于第4等级。过程能力不足，技术管理能力很差，需整改。

本过程能力不足，具体原因需从以下几个方面分析：

（1）从设备、工装方面分析：首先对设备的各种参数进行了评估，尤其对设备的各种重要参数进行了分析，初步判断各种参数可能对设备稳定性的影响程度，经过筛选，判断转轴的转速对加工的效果有着不同寻常的制约作用，因此对转轴的转速为300±20r/min，调整为260±20r/min。

（2）从人员的作业方法分析，通过对作业人员作业方法的确认，作业时完全按照工艺卡片的要求执行，所以出现的过程波动与作业方法没有任何关系。

（3）从原材料方面分析，通过对原材料的复验分析，原材料的成分与原来的成分相吻合，所以对出现的过程波动，与原材料没有任何关系。

（4）从人员方面分析，通过对作业人员的工作认真程度、责任心等方面的全方位分析，确认出现的波动与人员没有任何关系。

（5）从测量设备方面进行分析，对过程使用的测量设备进行测量系统的稳定性的分析，从控制图的点的分布及情况及折线的走势，可以判断，出现的波动与测量设备没有关系。从下图即可看出测量系统稳定。

4 结论

SPC可以在生产过程中广泛应用，提高企业效益。不仅可以改进生产工艺，为投资决策提供科学依据还能起到预防作用，即根据曲线图的走势预判产品质量波动情况，采取预防措施。同时，还可对供方产品质量进行有效管控。根据供方产品Cpk值，判断供方过程能力，全面提高整个供应链产品质量。