SPC檢驗(yàn)系統(tǒng)的應(yīng)用

馬擎

摘要：本文分析了企業(yè)實(shí)施SPC管理的重要作用，闡述了SPC的設(shè)計(jì)模型，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)重點(diǎn)總結(jié)了SPC應(yīng)用過程中應(yīng)注意的幾個(gè)問題。

關(guān)鍵詞：SPC動(dòng)態(tài)；連續(xù)性；過程控制

一、SPC的背景及作用

工序是組成生產(chǎn)過程的基本環(huán)節(jié)，操作者、機(jī)臺(tái)、材料、工藝方法和環(huán)境都對工序質(zhì)量起到重要的影響作用。因此，也可以認(rèn)為工序是這五個(gè)要素在特定條件下的有效組合。只有對每一道工序的加工過程進(jìn)行控制，才能形成自始至終的過程控制閉環(huán)，保證生產(chǎn)過程的可控態(tài)。有了穩(wěn)定的工序狀態(tài)，才會(huì)有穩(wěn)定的生產(chǎn)質(zhì)量。實(shí)踐證明，SPC是控制生產(chǎn)過程的有效手段和工具。SPC作為一種過程控制方法，它運(yùn)用數(shù)理統(tǒng)計(jì)概率論的原理，可及時(shí)發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)過程中的異常情況，從而及時(shí)采取措施進(jìn)行改進(jìn)，把質(zhì)量隱患消滅在萌芽狀態(tài)，真正達(dá)到防患于未然。

1956年，西電公司出版了一本手冊，其中就包括非自然模式的測試。除了四個(gè)測試不穩(wěn)定性之外，手冊還介紹了其他非自然的圖案，包括“混合物”，“分層”，“趨勢”其他作者對于Shewhart控制圖提出了額外的敏感規(guī)則。

SPC作為一種先進(jìn)的質(zhì)量管理方法，在國際上很多企業(yè)中被廣泛采用。摩托羅拉公司、GE公司運(yùn)用6 sigma控制質(zhì)量，已經(jīng)取得了巨大的經(jīng)濟(jì)效益。不論在企業(yè)還是在其它行業(yè)，引入6 sigma管理的條件之一，就是已經(jīng)成功地推行了SPC和SPD，并且產(chǎn)品質(zhì)量目前至少已經(jīng)達(dá)到3 sigma水平。在生產(chǎn)過程中，產(chǎn)品的每個(gè)零部件質(zhì)量的優(yōu)劣，都關(guān)系到出廠產(chǎn)品的質(zhì)量，關(guān)系到企業(yè)的信譽(yù)。在大批量生產(chǎn)的條件下，如果企業(yè)沒有能力進(jìn)行全檢，而抽檢無十足把握，在這種情況下采用現(xiàn)代化的質(zhì)量管理方法（SPC）控制產(chǎn)品的過程質(zhì)量，可以使零件加工過程處于可控狀態(tài)，在檢測指標(biāo)趨于不合格的情況下及時(shí)調(diào)整生產(chǎn)參數(shù)，以保證零部件質(zhì)量可靠性，以提高產(chǎn)品質(zhì)量，為實(shí)現(xiàn)6sigma管理打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。SPC檢驗(yàn)系統(tǒng)就是基于SPC的理論，對于其數(shù)據(jù)進(jìn)行有效的監(jiān)控和管理。

二、控制圖的分類

SPC主要是通過各種控制圖，來達(dá)到進(jìn)行質(zhì)量分析、質(zhì)量控制和質(zhì)量改進(jìn)的目的。控制圖是SPC的核心工具，它被用于分析和判斷工序是否處于穩(wěn)定狀態(tài)，預(yù)報(bào)工序中出現(xiàn)質(zhì)量異常的現(xiàn)象及其原因。

控制圖主要分為計(jì)量型控制圖和計(jì)數(shù)值控制圖。計(jì)量型控制圖，即通過測量獲得的是計(jì)量型數(shù)據(jù)，在概率統(tǒng)計(jì)中也稱連續(xù)型隨機(jī)變量，如零件的尺寸、材料的強(qiáng)度、熱處理的溫度等。主要包括：均值一極差控制圖、均值一標(biāo)準(zhǔn)差控制圖、中位數(shù)一極差控制圖、單值一移動(dòng)極差控制圖。計(jì)數(shù)值控制圖的數(shù)據(jù)，在概率統(tǒng)計(jì)理論中也稱離散型隨機(jī)變量，在質(zhì)量控制中最常用的計(jì)數(shù)型數(shù)據(jù)只取兩個(gè)數(shù)據(jù)中的一個(gè)，如。、1、合格、不合格，以及通過、不通過等。主要包括：不合格品率控制圖、不合格品數(shù)控制圖、不合格數(shù)控制圖、單位不合格數(shù)控制圖。除控制圖外還有預(yù)控圖，也叫彩虹圖，它直接與標(biāo)準(zhǔn)界限相聯(lián)系，而不是與控制界限相聯(lián)系，因此不必根據(jù)積累的數(shù)據(jù)計(jì)算控制限，它可以使作業(yè)者操作簡便。對于工序能力小于0.67的工序，用調(diào)查表加以控制，以便系統(tǒng)地收集數(shù)據(jù)，獲取對事實(shí)的明確認(rèn)識(shí)。

三、SPC檢驗(yàn)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)模型

SPC檢驗(yàn)系統(tǒng)是一個(gè)不穩(wěn)定性的監(jiān)測索引，是指導(dǎo)工程師決定哪個(gè)圖形需要關(guān)注的有效圖形管理工具，將眾多需觀測圖形精簡至對幾個(gè)關(guān)鍵圖形的觀測。

要根據(jù)控制點(diǎn)的性質(zhì)來選擇控制圖。對于連續(xù)測得的質(zhì)量特性值，如長度、重量、強(qiáng)度等計(jì)量型數(shù)據(jù)，應(yīng)選用均值一極差控制圖、均值一標(biāo)準(zhǔn)差控制圖；按個(gè)數(shù)取得的非連續(xù)性取值的質(zhì)量特性值，例如不合格品數(shù)、不合格率、鑄件的疵點(diǎn)數(shù)等質(zhì)量特性值數(shù)據(jù)，應(yīng)選用不合格品率控制圖、不合格品數(shù)控制圖、不合格數(shù)控制圖、單位不合格控制圖。預(yù)控圖是一種簡便的質(zhì)量控制工具，它不僅適用于計(jì)量值工序，也適用于計(jì)數(shù)值工序。但需滿足：（1）過程服從正態(tài)分布；（2）CP>1；（3）工序分布中心與標(biāo)準(zhǔn)中心重合。

SPC檢驗(yàn)系統(tǒng)，是收集生產(chǎn)過程中的量測數(shù)據(jù)，對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。對于每個(gè)圖形的量測點(diǎn)會(huì)落入量測區(qū)間內(nèi)。

測量系統(tǒng)的準(zhǔn)確性，對SPC數(shù)據(jù)的真實(shí)性和正確性十分重要，否則會(huì)影響SPC數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確度，導(dǎo)致浪費(fèi)甚至起誤導(dǎo)作用。因此，對實(shí)施SPC工序的測量系統(tǒng)必須進(jìn)行嚴(yán)格地分析和檢查。

對量測數(shù)據(jù)組成的圖形進(jìn)行分析，將違反以下規(guī)則的數(shù)據(jù)進(jìn)行嚴(yán)格監(jiān)控。

VVEl：量測點(diǎn)落在3sigma之外。（UCL/LCL：3Sigma）

Vv'E2：連續(xù)三個(gè)量測點(diǎn)，其中兩個(gè)落在Centre line的同一側(cè)。

WE3：連續(xù)五個(gè)量測點(diǎn)，其中四個(gè)落在Centre line的同一側(cè)。

VvTE4：8個(gè)點(diǎn)落在Centre line的同一側(cè)。

STRA7：15個(gè)量測點(diǎn)組成一行，幅度小于1 sigma.

TREND：7個(gè)量測點(diǎn)連續(xù)上升或連續(xù)下降。

TREND2：嚴(yán)格的7個(gè)量測點(diǎn)連續(xù)上升或連續(xù)下降。

將這些規(guī)則應(yīng)用于對量測點(diǎn)圖形的控制中，找到需要重點(diǎn)監(jiān)測的圖形。

控制圖受控后，計(jì)算出工序能力指數(shù)，延長其控制限作為控制用控制圖，下發(fā)到各控制點(diǎn)。控制圖的測量、繪制由操作者完成，控制圖的異常處理和分析工作，由各單位的質(zhì)量管理員和工藝人員完成。隨時(shí)對出現(xiàn)的異常情況進(jìn)行分析。采取有效措施，以保證工序處于可控態(tài)，同時(shí)定期對sPc操作者及相關(guān)人員進(jìn)行培訓(xùn)，要求各單位嚴(yán)格按規(guī)定執(zhí)行，以確保sPc工作順利進(jìn)行。

四、應(yīng)用系統(tǒng)的前景

隨著企業(yè)的發(fā)展，將面臨的競爭將更加激烈，企業(yè)間的競爭實(shí)質(zhì)上就是產(chǎn)品的競爭，就是產(chǎn)品質(zhì)量的競爭。如果不從產(chǎn)品質(zhì)量人手去贏得市場，企業(yè)就會(huì)陷入發(fā)展的困境。sPc監(jiān)控系統(tǒng)是一種有效的質(zhì)量管理工具，如果在企業(yè)中成功地實(shí)施了sPc監(jiān)控系統(tǒng)，在質(zhì)量控制中將起到極好的預(yù)防作用，從而為提高產(chǎn)品質(zhì)量，降低生產(chǎn)成本，為企業(yè)帶來豐厚利潤，起到事半功倍的效果。