详解多品种小批量制造型企业过程质量控制方法2

关键词：质量控制方法

导语：随着世界经济的高速发展和工业化竞争的日益激烈，促使了买方市场的形成，产品的个性化需求不断增长。多品种、小批量、短周期生产已逐渐成为企业经营的主要模式。如何对这种生产方式进行有效的质量管理和控制就成为摆在人们面前不可回避的问题。本文将为大家详解多品种小批量过程质量控制方法系统及其相关实例分析。

结合上文中我们讨论过的有关多品种小批量三类主要生产模式及主要的过程质量控制方法。目前，在绝大多数制造企业的质量人士都倾向于使用统计过程控制（SPC）和控制图的方式来进行过程质量控制方法管理。

此外，随着企业信息化和智能工厂的发展，越来越多有实力的制造企业还会选择质量控制信息平台来处理小批量生产的质量问题。那么，结合多品种、小批量制造的变化快、数量小这一核心思想，这种特殊的制造模式对质量信息管理系统有如下要求：

1. 动态性：质量信息系统应有一个动态的数据结构，以保证质量信息能随着质量活动的动态进行及时更新，便于使用者动态操作。

2. 准确性：质量信息必须准确地反映产品或服务的实际质量状况、影响质量的各种因素及质量管理状况，防范信息的错误与失真，以保证决策的有效。

3. 一致性：在质量活动中各功能模块或操作组要相互协同工作与交流，质量信息应有一个一致性的描述。

4. 完整性：质量系统中的信息涉及不同的管理与操作层次、不同的产品类别（成品、部件、零件等）及不同的产品阶段等，因此要求质量信息系统对各个质量信息实体建立一种映像关系，保证质量信息的统一和完整，便于各质量活动的协调高效进行。

经过多番考察及研究，美国盈飞无限（InfinityQS）旗下质量控制方法系统平台不仅可以完美满足上述有关小批量生产的四项要求，其软件的研发理念还结合正确SPC理论价值，始终强调正确的SPC理论，即“事先预防”思想。为实现“预防预控”的效果，盈飞无限软件提出了“实时性”的概念。其所谓的"实时"是指在规定时间内，系统的反应能力。这种“实时”反映在响应速度上。时差越小，实时性就越高。通常，对实时性提出高要求的应用环境具备这样的特点：活动发生的时间性强，要求在一定时刻从外部环境收集信息，再及时做出响应。对于制造业来说，一般情况下机器设备会不停地运作，不停地生产或加工产品，在这种情况下，要使工厂良性运转，在指定时间内收集各种相关数据进行分析，并在尽可能短的时间内把分析结果反馈给相关人员是非常重要的。因此，“实时性”在很大程度上已经摆脱了传统过程质量控制的范畴，对于制造企业的意义和效果也尤为突出。

此外，结合“实时”的质量预防概念，其软件平台还配有专门针对多品种，小批量生产的控制图——组图及目标值处理图。这样就能及时发现流程中的问题隐患，对流程中任何变化迅速做出反应并在在制造现场随时做出准确判断和决策。

1. 组图及分析实例

组图最主要的作用就是让看数据的人能够快速掌握多个测试或多个过程的整体情况，其目的就是让质量管理人员快速从宏观上掌握和对比多个过程或设备的运行状况，而不是直接用来做过程的控制。组图中的Cp/Cpk通常不作为具体的过程能力研究之用，其中所显示的控制限通常也不作为过程控制的依据。组图中所显示的过程能力（Cp/Cpk）一般只作为过程能力的一个参考数值。如果要研究具体每个设备的过程能力，建议使用每个过程或设备相应的控制图。

【图示】图1——组图

【图示】图2——组图

图1是同一台设备上加工的不同零件的不同质量特性。图中可以清楚地看见，测试3（也就是C点外部直径）均值相对目标值的偏移程度最大。 同时，在极差图上可以看到测试3的波动（极差）也是最大的。作为质量管理人员，此时应该去查看相对应的C点的过程控制图，并查找车床上与C点相关的设置，做必要的调整，减少波动。同时，在同一张图上可以清晰查看三个质量特性的具体波动情况。但如果要比较的过程数量特别多（比如，一台可乐灌装机上有30个灌装头），那么，如果这30个灌装头的过程情况分布到30张图表上单独查看，无疑需要花费大量时间；而如果将30个过程的灌装量数据全都描在一张图上，则又会因为数据线过多，重叠交错，导致什么也看不清楚。因此，InfinityQS的组图可以让用户选择在图中只显示最大和最小测试值（如图2，上面的曲线表示最大值，下面的曲线表示最小值），这样用户就可以迅速地在组图上发现测得最大和最小值的灌装头分别是哪些，从而有针对性地调试这些有问题的灌装头。

2. 目标值处理图及实例分析

目标值处理图的意义在于，当一个设备生产多种零件，而且每种零件的产量都不大时，由于抽样数据量不够，因此，传统的控制图不适用。而InfinityQS很好地解决了这个问题。InfinityQS的处理方式是：鉴于所有零件由同一台设备生产，其方差（波动）很相似，而且SPC关注的是过程，而非人们通常认为的“产品/零件”。也就是说，只要对过程或设备的情况进行有效监控，其生产出来的产品或零件的品质就是可预测的、可控的。所以，InfinityQS软件中被广为使用的“一图多部件”图表目的就是通过后台的标准化处理（即：用“测量值”减去“目标值”），将同一台设备上生产的不同零件或产品的标准化处理后的测量值放到同一张图表上进行查看。目的在于研究该设备在生产或加工不同产品时表现出来的过程能力（Cp/Cpk），将分析的对象放到设备本身，而不是具体的产品。这一功能最直接地体现了“SPC（统计过程控制）是对‘过程’的控制，而非产品”这一核心理念。

【图示】目标值处理图

尽管中国是制造大国，但当前我国的产品质量水平仅能达到国际先进水平的13%左右，有65%的产品落后于世界先进水平20年。这就意味着我国经济在稳定增长的同时，也在生产着大量惊人的不良产品或不合格产品。而造成质量水平较低的主要原因之一就是制造过程的质量监控不力，缺乏必要的质量控制手段。故而，加强工序质量控制，掌握先进过程质量控制方法、实施先进过程质量控制信息平台，已成为国家和制造企业提供产品服务质量、增强经济效益的当务之急。