SPC应用小结
一、 SPC项目实施背景及意义
SPC是“基于事实的决策”和“让数据说活”管理原则的实践应用,是实行数据管理、决策和六西格玛管理的基础。实施SPC可解决目前生产过程大量信息分布杂乱、难于收集、分析和综合利用的问题。实现过程质量的稳定、一致和提升。实施SPC,一方面可与国际先进企业接轨,采用相同的技术语言,体现锡柴现代化生产的企业形象。同时可提升过程能力和效率;稳定和提升质量的一致性;降低质量风险和损失;防止批质量问题的发生等。具体可达到如下主要效果:
① 实现基于物联网的统计技术应用:将生产-检测-控制等设备和手段形成一个网络化的生产-控制系统,使生产过程的大量数据和信息均得以综合利用,改变目前数据分散,只注重不合格数据而丢失大量有用信息的现状。
② 建立库质量数据库,方便追溯和统计建模:实现数据自动收集、汇总、网络化存储,实现生产信息及数据的实时化、真实化,便于质量分析、控制、改进和追溯等,从而提高工作效率,科学合理的减少检验成本和时间。
③ 将检验这一事后措施变成实时和预控措施:通过实时监控和趋势分析,研究分布模型、均值、偏移、西格玛水平等,评估过程能力、质量风险等,提升过程能力及质量的一致性和稳定性。通过设置控制限、变化点管理和异常分析,使过程质量在出现苗头时就被发现并及时纠正,从而避免大量废品的产生,实现过程能力的大幅提升和质量损失的大幅下降。
④ 提供先进的过程控制理论及方法:减小生产过程中的变差及损失,通过先进的微积分算法,使统计模型的左右始终各有0.135%的数据超出控制限,而超出控制限的点必须分析原因并采取相应措施,从而使改善周而复始、永无止境,进而提升生产效率及过程质量。通过联网可实现过程实时监控与报警等,使生产过程处于持续、稳定、受控状态,并方便的得到CPK、CMK、MSA等过程能力数据,为科学决策和减少损失提供依据等。
二、 锡柴SPC应用概况
锡柴于2010年5月起逐步开展了统计技术应用研究,也取得了一些阶段性成果,通过努力我厂关键过程能力得到提升(由原来的部分工序能力在1左右提升到所有试行工序能力≥1.33)、统计模型趋于稳定(从原来的模型混乱到基本服从某一分布),但由于未能实现联网控制,未能在实时、预控及降低质量损失上取得突破性进展,因此在新基地非常有必要实现联网控制。
过程能力提升详见附件一;
质量风险大幅下降详见附件二;
统计模型从混乱到趋于稳定详见附件三。
三、 我厂统计技术应用取得的阶段性成果
1、建立并形成规范的模型分析:每月收集至少250个数据并应用SPC专业分析软件进行统计分析,确定分布模型、均值、偏移、西格玛水平等,评定过程能力、过程稳定性和质量风险。
传统休哈特SPC理论认为一个生产过程不出现异常原因时总会服从正态分布,但通过研究发现机加工过程受刀具磨损影响及不能实现自动刀补等因素在90%以上的情况下不服从正态分布,如人们习惯性的将孔做小(做大导致报废、操作者受到经济处罚),最终形成偏向左侧的瑞利分布;同理,习惯性的将轴做大,最终形成偏向右侧的韦伯分布。因此在探索SPC技法应用时不能死搬教条,非常有必要研究分布规律并形成自己独特的判异准则。
2、形成锡柴独特的判异准则:
判异准则1:分布模型不稳定。如一个月为正态分布、下一个月又变为韦伯分布等,或不属于任何一种分布,或分布有明显的不连续现象等。
判异准则2:均值异常偏移。即均值偏离理论中心超过±1.5σs。(这种情况主要出现在拧紧设备长时间使用后出现的设备漂移和设备大修后未规范进行验收和调整)
判异准则3:过程能力异常变化。即当月PPK值与上月比超过10%的劣化。
判异准则4:该过程的变化点发生明显变化。如加工方法变化、设备漂移等。
如过程判稳,则用3个月的数据计算现场控制用的控制限,在生产过程现场实施SPC技术(含控制图表、变化点记录表、标准作业指导书等)。如过程判异,则须立即分析原因,采取针对性措施,直至过程判稳。
3、开展刀具管理研究
通过前期SPC研究发现,换刀/调刀过程对整个机加工生产过程的影响尤为突出,为最大化地兼顾刀具成本和质量损失,非常有必要开展刀具管理研究:a、明确什么时候该换刀:通过SPC及其他技术手段研究并掌握试点工序刀具寿命及磨损规律,确定换/调刀时机;b、明确如何换刀:规范换/调刀过程及要求,推动换/调刀标准作业;C、调整到什么情况下才能投入加工:规范刀具验证流程,换/调刀后应达到公差带的什么位置(一般推荐为公差带的42.5%为允许加工位置);d、推动设备调整(维修)、工装刀具调整地标准作业及验收标准,确保过程持续稳定,而不经常出现漂移。e、发现异常后,车间必须分析原因并采取措施,并记录在变化点记录表中。
4、逐步建立和完善关键过程的失效模式库(举例)
①数据整体偏向一侧,过程能力急剧下降
原因分析:设备维修或调整后产生偏移,或由于操作习惯影响
采取措施:制定设备维修/调整后的验收规范,要求调整至公差中间位置;要求现场工艺员/操作者关注均值漂移,如超过对工序进行能力分析时观测整体的偏移,当偏移超过±1.5σs时,必须将设备调整到理论中心位置。加强对关键过程操作人员的标准化操作培训,并要求SPC工序的操作人员须相对固定且技能熟练方可上岗。
②过程分布不连续,存在偶数多、奇数少的现象,分布模型不稳定。
原因分析:深入车间现场研究发现检验员记录数据时喜欢读双数,而且读数时量具的测量位置每次均不同。 采取措施:制定SPC《标准作业指导书》,明确规定采样方法、测量位置、记录要求等,并通过培训规范过程控制人员的操作。另一方面采用数显气动量仪取代原较低精度的仪器,增加了测量位置限位、数据自动记录等功能,有效提高测量的准确性和数据记录的方便性。