WUHAN

    计算机技术的提高和普及以及智能控制技术的迅猛发展为统计过程控制（SPC）在工艺过程质量控制的实际应用打下了基础。目前我国许多制造型企业已广泛应用SPC 技术。

    SPC应用统计原理为实施在线趋势控制，实现质量的定量管理，提供质量分析工具和平台，逐因素分析找到末端原因，为解决深层次问题提供了现代化的科学方法，从而可以提高精细化制造水平。

    SPC在企业中的应用主要出于以下五个方面的需要。

SPC技术应用的需要

    在企业生产过程中，产品加工尺寸的波动是不可避免的，它由人、机器、材料、方法和环境等基本因素波动所影响。波动分为两种：正常波动和异常波动。正常波动是偶然性因素（不可避免因素）造成的，它对产品质量影响较小，在技术上难以消SPC 质量监控系统是一个专业的质量过程管理软件，它提供了对产品生产全过程的智能监控和实时分析，帮助管理人员及时获取产品质量信息。除，在经济上也不值得消除。异常波动是由系统原因（异常因素）造成的，它对产品质量影响很大，但能够采取措施避免和消除。过程控制的目的就是消除、避免异常波动，使过程处于正常波动状态中。

    SPC 是一种借助数理统计方法的过程控制工具。它对生产过程进行分析评价，根据反馈信息及时发现系统性因素出现的征兆，并采取措施消除其影响，使过程维持在仅受随机性因素影响的受控状态，以达到控制质量的目的。

    数据采集的需要SPC系统应支持多种数据采集方式，如离线采集、在线采集和自动采集等。根据军工机加企业的特点，可以采用以下两种采集方式：

    （1）离线采集。

    ·在系统提供的数据录入界面一次性录入数据。

    ·通过已收集整理好的数据，在系统提供的固定EXCEL 格式中导入数据。

    （2）自动采集。

    自动采集能节省人力成本和减少工作量，可采用SPC系统通过接口程序从其他数控设备采集实时数据，可以通过2步数据采集模式：作业员检测参数、通过加工中心控制器采集参数（如图1所示）。

    无论采取何种数据采集模式，通过SPC的实施，可推进质量数据的采集并最终保存在质量信息系统中，以供后续进行系统性分析。

过程监控的需要

    企业生产任务量大, 产品质量数据多，对数据的收集、维护和检索比较困难。为此，需要采用一种方式，对生产过程中的关重工序进行监控、分析工序的标准偏差和CPK 等工序能力指标，从而控制产品质量形成过程中的关键环节。

    SPC过程监控是为公司领导和质量管理人员提供的过程质量监控的窗口。过程监控方式主要包含工厂监控和工序监控两种方式：

    （1）定义全厂监控。

    通过设置好的监控方案，可以查看方案涵盖的公司或车间的监控参数布局和场景。通过警示灯的颜色显示设置监控点的实际质量状态：绿色表示质量参数正常，红色指示表示异常。在点击红色警示灯后，可看到监控点的异常数据，系统也能自动链接到统计分析和异常改进部分，以便查看控制图并进行详细的数据分析。这为公司质量管理者提供了一个实时了解企业生产现场质量状况的管理信息平台。

    （2）定义过程监控。

    定义过程监控是为了能够实现多个相关质量特性参数的同时监控，把工序、产品或一组质量参数涉及的控制图设置在同一个监控界面上同时查看，对不同参数和指标的变化过程进行比较分析。

统计分析的需要

    通过SPC 系统，可以对机械加工的零件进行过程分析、控制图分析、趋势图分析和过程能力分析等活动，并可按产品、车间、工序等不同维度对批次的质量指标（如标准偏差、CPK）进行分析，以了解不同批次零件之间的波动情况。

    这些分析功能在SPC系统中应用于不同阶段，侧重于不同方面，保证了SPC 系统目标的实现。举例如下：

    （1）过程指标分析与应用。

    通过对过程进行分析，系统自动计算出该质量特性的均值、标准偏差、过程能力指数Cp、不合格品率p等，并给出分析结论，导出分析报告。工序过程能力指该工序过程在5M1E正常的状态下，能稳定地生产合格品的实际加工能力，其指数有Cp 、Cpk等。通过SPC能分析这些指数。

    （2）控制图的分析与应用。

    通过控制图，可以判断生产过程是否稳定，以便及时发现生产过程中的异常情况，预防不合格的发生。根据质量特性、日期范围等选择条件，系统能够自动调用该质量特性对应的控制图和附属信息。由于控制图上的点呈现的变化模式不同，产生变异的原因也不同，我们可根据控制图各参数点的变化模式，从5M1E方面分析产生异常原因。

异常改进的需要

    针对SPC系统检出的异常信息，需要及时进行维护和处理，包括对异常信息的查询、处理、分类统计和形成改进状态报告。

    SPC在维护和处理时提供以下功能：

   （1）异常信息提供。

    异常信息是企业产品质量改进工作中分析异常原因的数据来源，因此对这些数据进行有效管理就显得尤为重要。SPC系统可以根据问题的发生时间和处理状态显示所有异常信息，设定具体异常处理单，方便管理人员根据需要查询相关质量特性的异常信息。

    （2）异常处理。

    对重大质量异常信息，SPC系统能够进行跟踪处理，通过原因分析、措施纠正和效果评估，完成异常问题的处理。

    （3）处理状态提醒方式。

    为了有效提醒并及时处理过程监控中出现的异常信息，SPC利用目视管理中颜色的易判断性，通过绿黄红3种颜色清晰地标定出异常信息的处理状态：红色表示该反馈单未处理，黄色表示该反馈单逾期处理，绿色表示反馈单按照正常进度处理。

    （4）质量改进效果评估。

    SPC系统通过采用改进前后数据的对比分析方法进行效果评估，主要比较的因素有过程能力指数的变化、常规质量指标趋势变化、过程异常数量的变化等。由于很多过程的不可重现性，在一定程度上，需要人为地量化评估措施的标准。对确认有效的措施可以纳入标准，即修改指标、参数的控制标准，系统按照新的标准进行控制。此时该过程已经达到了稳态，即可以按照此标准将SPC系统的分析阶段转入控制阶段。

结束语

    SPC 质量监控系统是一个专业的质量过程管理软件，它提供了对产品生产全过程的智能监控和实时分析，帮助管理人员及时获取产品质量信息。通过对关键质量特性参数进行稳定性监控，对过程能力进行分析，将“事后检验、发现问题、解决问题”的产品质量管理方式转变为“事前预防、杜绝问题、缺陷趋零”，从而进一步提高了工艺过程的质量控制能力。