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五大質(zhì)量工具之SPC系統(tǒng)化應(yīng)用

作者：Hanthink 發(fā)布時(shí)間：2024-12-30 11:45:42 620
HANTHINK
SPC系統(tǒng)化應(yīng)用
質(zhì)量管理
解決方案

序言
spc1.png

隨著工業(yè)產(chǎn)品的精細(xì)化要求

，產(chǎn)品質(zhì)量成為了各企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)的核心因素之一
。產(chǎn)品的良率直接影響到企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)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(zhì)量管理模式，完全靠現(xiàn)場(chǎng)檢驗(yàn)去圍堵已經(jīng)無法解決
。無論是從產(chǎn)品設(shè)計(jì)
、生產(chǎn)過程工藝管控、還是人員的質(zhì)量意識(shí)習(xí)慣提升產(chǎn)品質(zhì)量都已經(jīng)顯得十分被動(dòng)
。需要一套具備預(yù)防式質(zhì)量化系統(tǒng)工具得以控制和預(yù)防產(chǎn)品質(zhì)量問題發(fā)生。質(zhì)量系統(tǒng)化工具SPC（統(tǒng)計(jì)過程分析）就是常用的質(zhì)量手段
。依靠實(shí)時(shí)采集質(zhì)量關(guān)鍵工序數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)防式統(tǒng)計(jì)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(zhì)量尤顯重要
。

術(shù)語解釋

1) SPC是什么？

SPC（統(tǒng)計(jì)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(jì)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(dòng)
，預(yù)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(gè)用于衡量工序能力對(duì)規(guī)格要求滿足程度的指標(biāo)。它通過計(jì)算規(guī)格界限和工序能力之間的關(guān)系來評(píng)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(píng)估生產(chǎn)過程的穩(wěn)定性和一致性，以及預(yù)測(cè)未來生產(chǎn)的質(zhì)量趨勢(shì)
。

3) Ppk是什么

？

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

。Ppk通過計(jì)算規(guī)格界限和過程性能之間的關(guān)系來評(píng)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(píng)估過程的性能和可靠性，以及預(yù)測(cè)未來生產(chǎn)的質(zhì)量趨勢(shì)
。

以上定義是不是感覺有點(diǎn)拗口

，舉個(gè)例子：亞洲飛人蘇神身體素質(zhì)好
，啟動(dòng)銜接加速跑出色
、步速快
，百米最佳成績(jī)9.83
，多次成績(jī)?cè)?0秒之內(nèi)
。如在某在比賽過程中
，由于身體欠佳
，發(fā)揮一般
， 最終成績(jī)跑了10.2秒
。那么這個(gè)事件
，最終比賽成績(jī)10.2秒就是蘇神的Ppk
，而10秒之內(nèi)9.83就是蘇神的最佳成績(jī)
，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(yīng)的是過程的實(shí)際表現(xiàn)
，Cpk反應(yīng)的是過程的能力
。

Cpk
、Ppk計(jì)算方式差異
spc2.png

兩者的計(jì)算公式相似，但σ的估計(jì)方式不同：

Cpk：用組內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)差來估計(jì)σ，不同類型的數(shù)據(jù)的組內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)差計(jì)算方法不一樣

。

spc3.png

其中

，這個(gè)公式用子組內(nèi)樣品的離散程度R或s來計(jì)算整個(gè)過程的離散程度（R是子組的極值
，s是子組內(nèi)樣品的標(biāo)準(zhǔn)差，d2或c4是子組內(nèi)樣品的離散程度與整個(gè)過程離散程度之間的系數(shù)）
。這個(gè)關(guān)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(gè)子組

，每個(gè)子組有5個(gè)樣品
，則n=125）
，xi是每個(gè)樣品的值
，xbar是這些樣品的平均值
。因?yàn)檫@個(gè)公式用到了所有采集的樣品來計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)差
，所以SigmaP可以體現(xiàn)整個(gè)過程實(shí)際的離散程度，因此由公式1計(jì)算的Ppk值反映的是過程的實(shí)際表現(xiàn)
。

CPK可能高估過程能力，而PPK更接近真實(shí)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(shí)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(jì)算的Cpk值體現(xiàn)的是過程的最佳狀態(tài)
，即過程的能力
。

對(duì)上述討論做個(gè)小結(jié)：SigmaC是由子組的離散程度來計(jì)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(yīng)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(jì)算的，它可以反應(yīng)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(shí)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(guān)鍵工序能力評(píng)價(jià)指標(biāo)Cpk還是Ppk都是需要在生產(chǎn)過程穩(wěn)定受控情況下去評(píng)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(zhì)量控制
。SPC 常用的控制圖就是核心分析工具之一
，用來對(duì)過程狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控，度量和診斷和持續(xù)改進(jìn)。

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(jì)算邏輯

，結(jié)合系統(tǒng)化控件和IoT 數(shù)采平臺(tái)實(shí)時(shí)采集工序（測(cè)量）數(shù)據(jù)進(jìn)行相關(guān)控制圖自動(dòng)生成
，并對(duì)控制圖異常點(diǎn)結(jié)合判異規(guī)則進(jìn)行異常觸發(fā)實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)控和執(zhí)行
。如常用的均值標(biāo)準(zhǔn)差控制圖
、均值極差控制圖等。

spc6.png

均值標(biāo)準(zhǔn)差控制圖

spc7.png

均值極差控制圖

spc8.png

單值移動(dòng)極差控制圖

針對(duì)如何對(duì)異常值進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控和觸發(fā)到相關(guān)人員安燈系統(tǒng)，詳見漢思信息微信公眾號(hào)《安燈系統(tǒng)的那些事》

。更多有關(guān)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(guān)質(zhì)量方案專家會(huì)與您詳細(xì)答疑，有幸達(dá)成合作以后我們提供專業(yè)的質(zhì)量專家輔導(dǎo)式項(xiàng)目解決方案
，確保質(zhì)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(guān)質(zhì)量管理工具
。

漢思QMS解決方案

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

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

spc9.png

漢思信息質(zhì)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(shè)計(jì)開發(fā)的質(zhì)量管理信息系統(tǒng)

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

spc10.png

漢思信息質(zhì)量管理系統(tǒng)目的

END

HanThink

福州漢思信息技術(shù)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(wù)的領(lǐng)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(jī)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(chǔ)能等）積累了豐富的實(shí)施經(jīng)驗(yàn)和行業(yè)方案，是國(guó)內(nèi)MOM的領(lǐng)先供應(yīng)商
。

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