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五大質量工具之SPC系統(tǒng)化應用

作者：Hanthink 發(fā)布時間：2024-12-30 11:45:42 616
HANTHINK
SPC系統(tǒng)化應用
質量管理
解決方案

序言
spc1.png

隨著工業(yè)產(chǎn)品的精細化要求

，產(chǎn)品質量成為了各企業(yè)競爭的核心因素之一。產(chǎn)品的良率直接影響到企業(yè)的競爭力
，客戶的滿意程度以及訂單量的大小。在飽和式快速發(fā)展的今天
，采用傳統(tǒng)的質量管理模式
，完全靠現(xiàn)場檢驗去圍堵已經(jīng)無法解決
。無論是從產(chǎn)品設計
、生產(chǎn)過程工藝管控、還是人員的質量意識習慣提升產(chǎn)品質量都已經(jīng)顯得十分被動
。需要一套具備預防式質量化系統(tǒng)工具得以控制和預防產(chǎn)品質量問題發(fā)生
。質量系統(tǒng)化工具SPC（統(tǒng)計過程分析）就是常用的質量手段。依靠實時采集質量關鍵工序數(shù)據(jù)進行預防式統(tǒng)計分析來判斷生產(chǎn)過程的變異穩(wěn)定性得以控制產(chǎn)品質量尤顯重要
。

術語解釋

1) SPC是什么

？

SPC（統(tǒng)計過程控制）是一種通過收集和分析數(shù)據(jù)來監(jiān)控和控制生產(chǎn)過程的方法

。它通過使用各種統(tǒng)計工具，如直方圖
、排列圖、因果圖等
，來了解生產(chǎn)過程中數(shù)據(jù)的分布情況
，判斷生產(chǎn)過程是否穩(wěn)定可控。SPC的主要目的是發(fā)現(xiàn)異常波動
，預防不合格品的產(chǎn)生，提高生產(chǎn)過程的可靠性和一致性
。

2) Cpk是什么？

Cpk（工序能力指數(shù)Complex Process Capability Index）是一個用于衡量工序能力對規(guī)格要求滿足程度的指標

。它通過計算規(guī)格界限和工序能力之間的關系來評估工序能力是否足夠
。Cpk的值越接近1，說明工序能力越符合規(guī)格要求
，生產(chǎn)過程的可靠性越高。在生產(chǎn)過程中
，Cpk可以用來評估生產(chǎn)過程的穩(wěn)定性和一致性，以及預測未來生產(chǎn)的質量趨勢
。

3) Ppk是什么

？

Ppk（過程性能指數(shù)Performance Index of Process）是另一個衡量工序能力的指標，但它不考慮偏差的情況下衡量工序能力對規(guī)格要求滿足程度

。Ppk通過計算規(guī)格界限和過程性能之間的關系來評估過程的性能。與Cpk相比
，Ppk更注重過程的性能和潛力
，而不僅僅是偏差。Ppk可以用來評估過程的性能和可靠性
，以及預測未來生產(chǎn)的質量趨勢。

以上定義是不是感覺有點拗口

，舉個例子：亞洲飛人蘇神身體素質好，啟動銜接加速跑出色
、步速快
，百米最佳成績9.83
，多次成績在10秒之內。如在某在比賽過程中
，由于身體欠佳，發(fā)揮一般
， 最終成績跑了10.2秒。那么這個事件
，最終比賽成績10.2秒就是蘇神的Ppk
，而10秒之內9.83就是蘇神的最佳成績，即蘇神的Cpk能力
。Cpk是制造過程能拿出的最佳表現(xiàn)
，所以Cpk一定是大于等于Ppk的。Ppk反應的是過程的實際表現(xiàn)
，Cpk反應的是過程的能力
。

Cpk、Ppk計算方式差異
spc2.png

兩者的計算公式相似

，但σ的估計方式不同：

Cpk：用組內標準差來估計σ

，不同類型的數(shù)據(jù)的組內標準差計算方法不一樣。

spc3.png

其中

，這個公式用子組內樣品的離散程度R或s來計算整個過程的離散程度（R是子組的極值
，s是子組內樣品的標準差，d2或c4是子組內樣品的離散程度與整個過程離散程度之間的系數(shù)）
。這個關系只有在過程處于穩(wěn)定受控狀態(tài)下是正確的
。

spc4.png

其中n是用于過程監(jiān)控所采集的所有樣品的數(shù)量（如果采集了25個子組

，每個子組有5個樣品，則n=125）
，xi是每個樣品的值，xbar是這些樣品的平均值
。因為這個公式用到了所有采集的樣品來計算標準差
，所以SigmaP可以體現(xiàn)整個過程實際的離散程度，因此由公式1計算的Ppk值反映的是過程的實際表現(xiàn)
。

CPK可能高估過程能力，而PPK更接近真實能力

。

處于穩(wěn)定受控狀態(tài)的過程，只存在普通原因

，不存在特殊原因，此時過程展現(xiàn)的是它的最佳狀態(tài)（除非通過系統(tǒng)性措施改善普通原因
，過程的離散程度不能再縮小了），所以用公式2計算的Cpk值體現(xiàn)的是過程的最佳狀態(tài)，即過程的能力
。

對上述討論做個小結：SigmaC是由子組的離散程度來計算的，它只能表征過程處于穩(wěn)定受控狀態(tài)條件下的離散程度

，所以Cpk反應的是過程的最佳狀態(tài)，體現(xiàn)的是過程的能力
。SigmaP是由采集的所有樣品來計算的
，它可以反應過程在任何狀態(tài)下的離散程度
，所以Ppk體現(xiàn)的是過程實際表現(xiàn)出來的狀態(tài)。

漢思SPC系統(tǒng)化解決方案

眾所周知

，無論是關鍵工序能力評價指標Cpk還是Ppk都是需要在生產(chǎn)過程穩(wěn)定受控情況下去評估和分析。SPC的目的正是確保過程處于穩(wěn)定受控狀態(tài)
，用于監(jiān)控生產(chǎn)過程的質量控制。SPC 常用的控制圖就是核心分析工具之一
，用來對過程狀態(tài)進行監(jiān)控
，度量和診斷和持續(xù)改進
。

常用的控制圖如下：

spc5.png

漢思信息根據(jù)常規(guī)的控制圖以及計算邏輯

，結合系統(tǒng)化控件和IoT 數(shù)采平臺實時采集工序（測量）數(shù)據(jù)進行相關控制圖自動生成，并對控制圖異常點結合判異規(guī)則進行異常觸發(fā)實現(xiàn)實時監(jiān)控和執(zhí)行
。如常用的均值標準差控制圖、均值極差控制圖等
。

spc6.png

均值標準差控制圖

spc7.png

均值極差控制圖

spc8.png

單值移動極差控制圖

針對如何對異常值進行實時監(jiān)控和觸發(fā)到相關人員安燈系統(tǒng)

，詳見漢思信息微信公眾號《安燈系統(tǒng)的那些事》。更多有關系統(tǒng)化SPC控制圖的了解
，可以聯(lián)系漢思信息或者文章留言，相關質量方案專家會與您詳細答疑
，有幸達成合作以后我們提供專業(yè)的質量專家輔導式項目解決方案
，確保質量管理系統(tǒng)不僅可以上線
，而且可以如何正確的使用相關質量管理工具。

漢思QMS解決方案

隨著企業(yè)數(shù)字化轉型和變革的全面開展，產(chǎn)品質量管理需求再次被越來越多客戶關注和重視

。漢思信息擁有十多年來工業(yè)軟件經(jīng)驗和二十多年質量行業(yè)專家提供完整的質量系統(tǒng)品解決方案。

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漢思信息質量管理系統(tǒng)框架圖

漢思信息QMS系統(tǒng)基于ISO9001 /IATF16949體系管理要求設計開發(fā)的質量管理信息系統(tǒng)

。幫助制造企業(yè)實現(xiàn)質量管理的持續(xù)改進與提升
，推動質量信息化跨越發(fā)展，提升產(chǎn)品質量保證能力
，提升質量可靠性，實現(xiàn)質量成本精細化管理
。同時提供成本更低、部署更快
、落地性更強的一站式工業(yè)軟件和質量服務打包解決方案
。

spc10.png

漢思信息質量管理系統(tǒng)目的

END

HanThink

福州漢思信息技術有限公司成立于2008年

，致力于提供企業(yè)用戶全面、量身定制的MOM管理軟件MES
、WMS、LES
、QMS、EAM
、EMS
、IOT和整體解決方案
。

目前服務的領域涵蓋離散和流程兩大行業(yè)：汽車行業(yè)

、新能源行業(yè)
、醫(yī)藥行業(yè)
、食品行業(yè)、機加工制造行業(yè)
、電氣行業(yè)
、物流行業(yè)
、大型裝配等
。

尤其在汽車

、醫(yī)藥、食品
、新能源行業(yè)（新能源汽車、光伏、電池
、儲能等）積累了豐富的實施經(jīng)驗和行業(yè)方案，是國內MOM的領先供應商
。

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