基于SPC的電梯平衡纜生產質量改進應用研究

鄔華芝　魏曉靜

摘要：通過電梯平衡纜不合格率控制案例，闡述SPC技術在質量管理體系持續改進中的應用方法。從現場數據采集、控制圖分析和要因分析，找出生產運行環境中的薄弱環節并制定糾正措施，達到提高過程能力降低不合格率的目的。以期對企業在質量管理體系中引用SPC技術來實現持續質量改進有一定的幫助。

關鍵詞：統計過程控制；電梯平衡纜；質量改進

中圖分類號：TB

文獻標識碼：A

doi：10.19311/j.cnki.16723198.2017.01.094

1引言

質量改進是現代質量管理的基本原則。企業在實施ISO9000族標準中應用SPC（統計過程控制）技術目的在于解決組織生產過程中的各種變異和做出質量改進的有效決策，促進質量管理體系持續改進，提高管理效率和穩定的提供滿足顧客要求的能力。

建立質量管理體系就是要建立一套組織的自我完善機制，建立一個不斷自覺改進質量管理體系的途徑，使之能夠預防不合格的發生和防止不合格的再次發生。很多情況下，不合格或潛在不合格的原因是難以直接觀察到的，這將直接關系到所采取的糾正措施和預防措施是否有效和有效的程度如何。事實上，SPC作為支持質量體系運行的重要工具，在現代質量管理過程中已超越了傳統質量管理統計工具的范圍，亦已成為科學的基于數據信息分析和評價的循證決策以及基于風險思維方法實現的重要手段。同樣，將統計過程控制結合到質量管理體系運行策劃和控制的要求中來實施對過程的控制將能發揮更大的作用。

質量管理標準要求分析和評價來自監控和測量過程的結果和產品及服務的數據，以確定產品和服務是否滿足了要求，并確保分析和評價數據的方法與數據質量可為管理決策提供有用信息。SPC就是借助于來自生產過程的數據進行分析和評價，用有效的數據說話，用系統科學的方法對產品、過程和體系進行有效性分析和評價，發現產品、過程和體系中存在的各種變異，做出正確決策，采取有效糾正和預防措施，以實現產品、過程和體系的持續改進。在企業，SPC的運用能夠幫助質量管理人員對未來質量狀況進行有效的判斷和控制，對質量管理體系有效運行及提高生產質量水平都有重要意義。

本文通過電梯平衡纜生產質量改進案例展開SPC技術在質量改進中的應用方法和過程。

2不合格統計分析

把SPC技術應用到生產過程，降低不合格率需要經過以下環節：采集不合格數據，不合格率統計分析，分析不合格因素，找出產生不合格原因，提出改進措施及改進效果的檢驗。因此首先要進行不合格統計分析，從控制圖和過程能力分析中找出不合格因素。

2.1不合格數據統計

依據質量管理體系生產和服務提供的控制要求，在適當階段實施監視和測量活動，以驗證是否符合過程或輸出的控制準則以及產品和服務的接受準則。電梯平衡纜生產依據這樣的要求制訂了產品檢驗標準和檢測規范，電梯平衡纜是個以米計數的產品，產品生產量大，在生產現場檢測到大量產品特性數據。我們在生產車間連續收集了2015年第四季度的電梯平衡纜成品檢驗不合格數據，以一天為單位組，連續收集了50組數據，統計出每天的生產米數量以及不合格米數，計算出每天的不合格率。

2.2統計過程分析

統計過程分析包含了兩個方面的內容：一是通過控制圖分析過程的穩定性，對過程存在的異常問題進行預警；二是計算過程能力，分析過程能力滿足技術要求的程度，對過程質量進行評價。

SPC的核心是控制圖，通過控制圖分析，發現異常因素加以解決，使生產穩定，逐步提高過程能力，提高合格率水平。過程能力是指過程處于穩定狀態下的實際加工能力，在質量管理體系中就是過程質量滿足要求的能力。它受過程運行環境因素5M1E的影響，是質量波動的根源。本案例由于控制的對象是產品不合格米數，不合格數服從二項分布。因此，選P控制圖進行二項能力分析。將2015年第四季度不合格統計數據導入minitab統計軟件，獲得電梯平衡纜不合格統計過程分析報告，見圖1。

從圖1中不合格P控制圖反映出第19個點和第43個點超出控制上限，根據判異準則：可以判斷第四季度電梯平衡纜的生產中有特殊因素引起變異，使生產處于非穩定狀態。必須分析原因，采取糾正措施消除特殊變異，使生產回到穩定的統計控制狀態。

二項分布的過程能力采用PPM評價。報告中匯總統計結果缺陷PPM=638，根據過程能力評價準則，當577

2.3不合格因素分析

質量管理體系標準要求對不合格做出應對，采取措施予以控制和糾正，處置產生的后果，評價是否需要采取糾正措施以消除產生不合格的原因，糾正措施應與所產生的不合格的影響相適應?？梢?，無論是統計過程控制還是體系要求都需要分析產生不合格的原因。由2015年四季度生產不合格統計分析結果，不僅生產過程能力達不到，且生產不受控，有點子出界，這些異常點的可能原因很多，可以來自人員、機器、原材料、檢測方法、環境等各個方面，在生產過程中當影響產品質量的不良因素有多個時，首先需要分清不合格的主次因素，它們造成的不合格品占總數的絕大多數。柏拉圖法能迅速、準確地找出影響產品質量的主要因素和累計百分比。

將成品檢驗出的不合格因素（缺陷）的類型和數量進行分類統計，有斷頭、外觀刮傷、鐵鏈有大扣、外層有氣泡、內層擠出露鏈、鐵鏈雙扣、外層有壓印、鐵鏈爬扣。不合格因素頻數統計表見表1，導入minitab軟件繪制出不合格因素柏拉圖見圖2。

根據柏拉圖2結合判定準則，可以看出斷頭的累計百分比為83.8%在0～80%左右，由此可以判斷出斷頭為主要不良因素，外層刮傷、鐵鏈有大扣、外層有氣泡和內層擠出露鏈的累計百分比在80%～90%左右為次要不良因素，鐵鏈、外層有壓印和鐵鏈爬扣為一般不良因素。

2.4不合格原因分析

對2015年第四季度引起不合格的各種因素，重點是斷頭主要因素，從人、機、料、法、環、測六個方面分析產生的可能原因，制作因果圖，為糾正措施的制定提供輸入。

（1）人員方面從操作是否規范，工作是否認真出發分析原因，結果發現生產中存在停機、吸料機斷料而人員檢查不及時的情況；

（2）機器設備方面從生產機器是否正常運作，有無出現故障方面查找原因，結果發現生產中有跳閘、牽引輪故障、牽引機故障、空壓機斷氣、放鏈架螺絲掉落、內層吸料機故障、內層缺料、內層基礎溫度失控、用于生產的模具老化、機器上有鐵屑等雜質，問題比較多；

（3）材料的原因主要檢查進料是否達到可用于生產的標準，結果發現有粒子質量問題和硬度不一致問題，引起內層死料、內層回料、回料堵塞模頭；

（4）方法方面主要是未按規程操作以及新員工對操作方法不熟練；

（5）測量方面從操作規范性和量具的精度與準確度方面尋找問題，結果主要是測量儀器未按要求做好使用前的校準，有時測量不認真，測量方法不正確；

（6）環境方面從生產車間的溫度、濕度、光線以及電源電壓的波動方面尋找問題，查出的問題有：電源電壓不穩定導致斷電，氣溫下降車間濕度的改變，生產車間光線不足。

因果圖是表達和分析質量波動特性與其潛在原因關系的一種統計工具。繪制2015年第四季度電梯平衡補償纜“斷頭”“不合格”統計因果圖見圖3。

3制定糾正措施

為了避免再次發生類似的不合格，需要盡快的采取糾正措施。采取糾正措施是改進的重要活動和手段，目的是糾正產生不合格的原因，消除不合格的風險，防止不合格的再次發生。

在原因分析的基礎上召開相關人員分析會，進行現場調查，得出2015年第四季度過程能力不夠充分的主要原因在人員、機器和材料三個方面。研究決定結合質量管理體系內部審核工作，優先制定人員、機器和材料三個方面改進措施：加強員工質量意識培訓和新員工操作技能培訓；完善機器定期檢查和維護制度，牽引機、空壓機定期檢查制度，牽引輪定期更換；嚴格入廠原料檢驗制度，防止不合格材料的使用，制定測量器具定期檢驗制度，嚴格生產工藝操作規程。

4SPC效果驗證

SPC效果驗證內容包括：通過糾正措施，過程是否已達到統計受控狀態（穩態），以及過程能力值是否提高，過程能力是否已滿足工藝要求。

4.1不合格數據統計

采取糾正改進措施后，2016年一季度在生產車間又連續收集了電梯平衡纜檢驗不合格數據，以驗證改進效果。同樣以一天為單位組，連續收集了50組數據，統計出每天的生產米數量以及不合格米數，計算出每天的不合格率，并導入minitab統計軟。

4.2控制圖和過程能力分析

不合格P控制圖4可以看出所有的點子都在上下控制線內，沒有點子落在控制界限外；界限內所有點子都是隨機散落的，沒有任何排列規律，也沒有任何排列缺點，因此根據判穩準則可以判斷出2016年第一季度電梯平衡纜的生產過程已處于統計穩定狀態。

從獲得改進后不合格過程能力報告中反映出過程已回到受控狀態，缺陷PPM=460，過程能力得到提高，根據PPM評價標準，223≤PPM≤577是過程能力尚可，由此可以判斷，改進后電梯平衡纜生產過程能力基本達到要求。

5總結

基于風行的思維、預防為主是質量管理體系的主要概念之一，糾正和預防措施是消除識別找出問題的原因或潛在原因所采用的適宜方法，持續改進則是反復采取糾正和預防措施來實現組織的業績水平的過程。電梯平衡纜生產通過引入SPC技術，使生產過程獲得穩定狀態，過程能力得到提高，但是過程能力仍有提升空間，需要進一步分析改進。使用SPC技術控制和改進過程是一個重復的程序過程，為了達到生產過程穩定和產品高質量水平，需要多次的收集現場數據、分析控制圖和過程能力、分析要因和提出改進的措施，因此它是一個持續的改進過程。

數據和信息本身是沒有意義的，分析數據不是目的，重要的是要使用分析的結果幫助組織找出過程趨勢所在，發現需要改進的問題。企業質量管理監視和測量活動會收集到很多的數據和信息，如果不對數據和信息進行分析、評價并轉化為有用的輸出，則不能達到監視和測量的最終目的。SPC就是有效利用監視和測量數據分析和評價生產過程，獲得輸出的統計技術，其結果可用于體系管理評審的輸入。

參考文獻

[1]溫德成，王高山，沈曉紅.面向個性化制造的統計過程控制（SPC）[J].統計與決策，2006，（22）.

[2]馬培俊.統計過程控制（SPC）在生產過程中的應用[J].現代商貿工業，2013，（20）.

[3]傅明，闞樹林，張賦杰.基于SPC的焊接生產線質量控制及相關分析[J].現代制造工程，2008，（1）.

[4]周健.基于統計過程控制（SPC）的產品質量控制分析[J].武漢交通職業學院學報，2008，10（4）.