SPC统计过程控制主要是指套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採取措施,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。
基本介绍
- 中文名:统计过程控制
- 外文名:SPC
概念
SPC即统计过程控制。在生产过程中,产品的加工尺寸的波动是不可避免的。它是由人、机器、材料、方法和环境等基本因素的波动影响所致。波动分为两种:正常波动和异常波动。正常波动是偶然性原因(不可避免因素)造成的。它对产品质量影响较小,在技术上难以消除,在经济上也不值得消除。异常波动是由系统原因(异常因素)造成的。它对产品质量影响很大,但能够採取措施避免和消除。过程控制的目的就是消除、避免异常波动,使过程处于正常波动状态。
技术原理
统计过程控制(SPC)是一种藉助数理统计方法的过程控制工具。它对生产过程进行分析评价,根据反馈信息及时发现系统性因素出现的徵兆,并採取措施消除其影响,使过程维持在仅受随机性因素影响的受控状态,以达到控制质量的目的。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的。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。
选择缘由
在我国SPC理论的套用还没有普及。随着市场竞争的日益激烈,企业对产品的质量提出了更高的要求,特别是生产国际化的产品,企业将面临着全球化的产品竞争,而产品竞争的法宝就是以质取胜,质量无国界,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準和方法进行质量管理,纷纷通过了ISO9000、QS9000等质量管理认证。而国际标準化组织(ISO)也将SPC作为ISO9000族质量体系改进的重要内容,QS9000认证也将SPC列为一项重要指标。鑒于此,世界许多大公司不仅自身採用SPC,而且要求供应商也必须採用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。-
套用SPC进行质量控制可使企业获得以下几方面的好处:
A、提高产品合格率,降低生产成本,提高企业效益
B、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-
C、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-
D、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-
E、获得採购商对质量管理的认可,从而获得更多客户-
F、提升现代管理及信息化建设水平,改善企业形象-
"SPC统计过程控制系统"通过对生产过程的控制,防止不合格品的出现,达到降低质量成本目的;通过防止不合格产品流向用户,降低了用户抱怨和赔偿。
优点
SPC强调全过程监控、全系统参与,并且强调用科学方法(主要是统计技术)来保证全过程的预防。SPC不仅适用于质量控制,更可套用于一切管理过程(如产品设计、市场分析等)。正是它的这种全员参与管理质量的思想,实施SPC可以帮助企业在质量控制上真正作到"事前"预防和控制,SPC可以:
1)对过程作出可靠的评估;
2)确定过程的统计控制界限,判断过程是否失控和过程是否有能力;
3)为过程提供一个早期报警系统,及时监控过程的情况以防止废品的发生;
4)减少对常规检验的依赖性,定时的观察以及系统的测量方法替代了大量的检测和验证工作;
有了以上的预防和控制,企业当然是可以:
1)降低成本
2)降低不良率,减少返工和浪费
3)提高劳动生产率
4)提供核心竞争力
5)赢得广泛客户
6)更好地理解和实施质量体系
SPC统计过程控制作为质量改进的重要工具,不仅适用于工业工程,也适用于服务等一切过程性的领域。在过程质量改进的初期,SPC可帮助确定改进的机会,在改进阶段完成后,可用SPC来评价改进的效果并对改进成果进行维持,然后在新的水平上进一步开展改进工作,以达到更强大、更稳定的工作能力。
统计过程
1、前言─SPC的由来、发展和基本要求
2、识别关键控制点
3、数据变异的衡量和分析·直方图
4、数据的动态变异·控制图
4.1、随机波动与异常波动
4.2、ISO 8258:1991《休哈特控制图》(Control Chart)要点
4.3、常规控制图的类型和实例 s 控制图的结构和概念解释 s 控制图类型和用途
1) X平均与极差图
(均值—极差控制图、均值—标準差控制图、中位数—极差控制图、单值—移动极差控制图) s 结构和套用流程
2) I和MR控制图 s 结构和套用流程 s 举例
3) 离散U、C、P、NP控制图
s 结构和套用流程 s 举例 s 如何收集数据 s 採样及数据收集 s 设定和维持控制界限
4.4、控制图制订和使用中的若干实际问题
4.5、现代控制图技术案例
5、过程能力与过程性能(Process Capability / Performance)分析以及相应的指数CPK、PPK的套用
6、过程能力/性能的保证和提高---查找原因採取纠正/预防措施的逻辑推理工具 s 5M1E要素 s 分层法与排列图 s 用于因果关係和逻辑关係分析的非数字资料方法工具:因果图、系统图与“5Why分析表”、关联图、故障树分析(FTA)、过程决策程式图(PDPC)法
7、如何实现有效的SPC现场控制 s 受控的标準 s 流程失控的表现 s 失控的现场应对 s 练习製作控制图进行失控分析 s SPC实施中现场“看得见管理”套用的直观显示图表
8、SPC的效果评估的方法 s 显着性检验 s 统计抽样检验
9、回归分析 s 一元线性回归分析 s 曲线回归 s 双列相关分析
10、方差分析 s 方差分析的基本概念及其套用 s 方差分析在MSA(测量系统分析)中的套用 s 多重比较:q检
11、试验设计(Design of Experiment, DOE)--介绍正交试验设计
12、SPC项目的开展(SPC在QCC/QIT、6Sigma项目活动中的套用)
两个阶段
一是分析阶段,二是监控阶段。在这两个阶段所使用的控制图分别被称为分析用控制图和控制用控制图。
分析阶段首先要进行的工作是生产準备,即把生产过程所需的原料、劳动力、设备、测量系统等按照标準要求进行準备。生产準备完成后就可以进行生产,注意一定要确保生产是在影响生产的各要素无异常的情况下进行;然后就可以用生产过程收集的数据计算控制界限,做成分析用控制图、直方图、或进行过程能力分析,检验生产过程是否处于统计稳态、以及过程能力是否足够。如果任何一个不能满足,则必须寻找原因,进行改进,并重新準备生产及分析。直到达到了分析阶段的两个目的,则分析阶段可以宣告结束,进入SPC监控阶段。
监控阶段的主要工作是使用控制用控制图进行监控。此时控制图的控制界限已经根据分析阶段的结果而确定,生产过程的数据及时绘製到控制上,并密切观察控制图,控制图中点的波动情况可以显示出过程受控或失控,如果发现失控,必须寻找原因并儘快消除其影响。监控可以充分体现出SPC预防控制的作用。
在工厂的实际套用中,对于每个控制项目,都必须经过以上两个阶段,并且在必要时会重複进行这样从分析到监控的过程。
管制图
现场管理品质,必须依品质特性来管理,而品质特性值是随着时间作高高低低地变化,那幺,到底要高到什幺程度或低到什幺程式才算是异常?此时必须设定有管制上下限来管理,如果有点超出管制界限,必须调查原因,採取行动,使製程恢复正常。
“品质管制始于管制图,终于管制图”,由此可以看出管理图的重要性,因此,要使品质稳定,唯有靠管制图来作品质管理的工作。所谓管制图,是一种以实际产品品质特性与根据过去经验所判明的製程能力的管制界限比较的,以时间顺序表示的图形。
所以,一般管制图纵轴为製品的品质特性,以製程变化的数据为分度,横轴为製品的群体号码,或製造年月日等,以时间顺序、製造顺序,将点绘在图上。
SPC管制图概述
SPC管制图又称SPC控制图、休哈特图,是一种将显着统计原理套用于管制生产过程的图形方法,是用来区分过程中的偶然波动和异常波动,并判断过程是否处于统计管制状态的一种工具。偶然波动一般在预计界限内随机重複,是由过程固有的随机原因引起的,是一种正常波动;异常波动是由系统原因引起的,这些系统因素不常存在,但是一旦出现,对过程结果影响显着,需要对其影响因素加以判别、调查,採取措施消除,使过程处于受控状态。
SPC管制图建立在数理统计学的基础上,由美国贝尔电话公司休哈特工程师发明的一种非常实用的管制方法,他把统计学中的“发现异常”作为控制生产过程中的一种工具。因此,“发现异常”成为SPC管制图的基础。它利用有效数据建立管制界限,一般分上管制限(UCL)和下管制限(LCL),上管制限通常设为管制中心线CL+3σ,σ为标準偏差,下管制限设为CL-3σ。如果该过程不受系统原因影响,那幺,得到的观测数据将不会超出管制界限。

SPC管制图的形式见下图。横坐标是抽样时间(管制用管制图)或样本序号(分析用管制图),纵坐标是质量特性值的坐标。图中有三条水平线,上面一条是上管制界限UCL用虚线表示,中间一条是中心线用细实线或点划线表示,下面一条是下管制界限LCL,也用虚线表示。
SPC管制图的作用
SPC管制图是对过程进行动态管制的工具。对生产过程控制时,定时抽取样本, 通过对样本检测所得出的质量特性值数据,在SPC管制图上打点,点与点之间再用细实线连线起来就形成了一条折线。当点子越出管制界限,或点子虽然在管制界限内,但排列存在缺陷(不是随机排列),则说明过程出现了异常。其作用主要体现为:
1、 在质量诊断方面,可以用来度量过程的稳定性,即过程是否处于统计控制状态;
2、 在质量控制方面,可以用来确定何时需要对过程加以调整,何时需使过程保持相应的稳定状态;
3、 在质量改进方面,可以用来确认某过程是否得到了改进。