巧用SPC控制图 消灭“隐形工厂”之航空行业应用

关键词：SPC软件,SPC控制图,航空行业
导语：在应用SPC软件消灭"隐形工厂"的过程中，SPC控制图中的多级帕累托图的作用是任何企业都不能否认的。不信就看看下面航空行业的SPC改进案例。

在应用SPC软件消灭“隐形工厂”的过程中，SPC控制图中的多级箱线图发挥了强大功用。在SPC软件项目实施中，我们接触到了这样一个航空配件生产企业的案例。

多级箱线图，同步实现多要素间对比分析。

以下是来自一家知名航空散热片生产企业的真实故事。

在这家工厂，每生产5英尺散热片材料，操作员都需要测量一次散热片的纵向高度。具体检测要求：在一块散热片上选择三处不同的位置点，若三个点的测量结果都在公差限范围内，则表示正常；若出现超公差现象，则需停止生产。此时，操作员需对模具进行调整，直至生产数据正常为止。

最近，这家工厂产出的产品拒收率很高，而且没人知道是哪条生产线输送的产品被拒收，似乎一切问题都很随机，没有规律可循。于是，检验员在检测过程中，只要发现不合格产品，就会去调整模具。如此频繁地调整模具，反而使数据的波动越来越大，以至结果越来越糟糕。更严重的是，现场检验人员不负责记录数据，所以企业在进行数据分析时，更多是靠负责人拍脑袋。这样一来，除原有的已知报废外，“隐形工厂”更是不请自来。

通常，在进行问题定位分析的时候，我们都会格外重视一个问题，即数据异常波动的来源。针对散热片的生产过程，我们也会采用这种分析方法。下面是这家工厂在散热片生产过程中一些常见的波动来源：

• 10台散热片加工机；
• 7个操作工（任何一个操作工都可以操作任何一台散热片加工机）；
• 用于测量散热片高度的9把经过认证的千分尺；
• 3种散热片产品（平整型、褶边型、披针型）；
• 35种散热片高度规格（总容差都是±0.03）；
• 5种不同材料（不锈钢、铝、铜、钢及特种合金）。

知道波动来源并不能解决问题，数据才是解决问题的关键。遗憾的是，这家企业之前并没有完备的数据记录。所以，需要重新确定关键监测点，而这些关键点的选择是最需要谨慎对待的工作。

操作员的工作不再仅限于测量数据，他们还要记录数据。记录的数据除散热片高度外，还包括与该测量数据相关的其他数据，如，测量位置、操作工、量具与量具编号、散热片加工机器编号、散热片类型、材料类型，等等。

由于该企业产品规格有35种之多，因此企业要求员工记录的数据不是实际测量值，而是相对于名义值／目标值的偏离值，因此，我们可看到记录的结果有正有负（如图八）。

上面看到的图八只是所有数据的一部分，在实际生产中，操作工将超过公差限的数据全部记录下来，不过汇总在表格中的结果却相当混乱。超过公差限的数值随机分布于不同量具、散热片加工机器、散热片类型、操作工、材料及位置等各个因素中，通过单纯的表格，质量人员找不出任何头绪。如此多超公差的数值，其分布规律是怎样的？不同因素间的相互对比情况如何？有什么显著差异或共同规律？最好的图示化分析工具是什么？

其实这些问题若能通过正确的工具来分析，得到的结果可能会有惊喜的发现。这里，我们使用另一种看似常见的工具——箱线图——来进行分析。

箱线图又称为须线图、盒式图，是一种用作显示一组数据分散情况资料的统计图。因形状如箱子而得名，常用于各种统计领域。从某种程度说：箱线图就是一个直方图的俯视图（如图九）。

从直方图上，大家可看到的信息和得出的结论大多是数据集中或离散程度、极差，等等。直方图虽然很好用，但只能查看一个过程流。而箱线图则既可以得到直方图展示的类似信息（如：数据的集中程度等），又可以在同一张图上同时查看和对比多个不同的过程流的信息，因此可用来同时对多个过程流的类似信息进行比较，非常适用于过程复杂、生产线和产品品类繁多等复杂生产环境的过程管控和分析。

通过图十的箱线图，我们可以第一时间知道2号机器与9号机器运转正常，没有问题产生，没有发现超标的数据；而10号机器的问题则比较严重。

在一级箱线图中可以查看基本的机器信息，而应用二级箱线图，我们更可以根据散热片材质与类型进一步对比分析。例如，通过二级箱线图（图十一）的分析，我们可以看出，铜制／褶皱型（Copper/Ruffled）和钢制／长矛型（Steel/Lanced） 两种类型的散热片完全合格，数据分布完全在标准范围内，且分布集中，一致性较高。

通过多级箱线图，我们可以非常容易地找出不同因素间的对比情况。回到散热片问题，根据对不同批次、不同操作员、不同班次、不同的量具的产出结果进行的比较，我们发现，存在明显差异的是不同量具检测出来的结果——原来，问题焦点集中在量具上。从图十二可看出，7号千分尺检测的结果超标明显，而其他千分尺检测结果基本都正常。可见，7号千分尺的检测可能是问题核心。那么，7号千分尺究竟为什么与众不同呢？经过详细调查，大家发现以下情况：

• 量具已经过统一认证和校准，并且都在有效期内；
• 7号量具几周前曾经被摔过；
• 7号量具被摔一事没有上报，亦未进行记录；
• 所有量具并未送回计量室；
• 所有操作工共用各种量具；
• 不同的操作工、机器、散热片类型和材料均同7号量具存在关联。

根据这一分析结果，确定7号量具为问题原因。因此，在拿掉7号量具后，绝大部分超标问题立即随之消失。同时，所有遭拒收的产品批次经过二次检验后全部通过验收。接收抽样计划也由此恢复正常。

小结：
对生产制造企业而言，多级箱线图是非常完美的比较分析工具。在对异常事件进行抽丝剥茧的层层调查过程中，多级箱线图更是可以发挥巨大作用。不过，有一点是需要企业特别注意的：生产中的多个潜在因素都可能是问题产生的根本原因。因此，在数据收集伊始，质量人员应当尽可能多地将不同要素考虑进去，将尽可能多的因素纳入数据采集和分析定位的范畴；即便当前数据信息不够，同样也可以从现有的少量数据着手，随着工作的推进，不断添加新的相关要素，以便在问题定位和追溯分析的过程中能够随时调用，从而迅速得出结论。以本案为例，正是因为研究过程中将“量具”这一因素考虑了进去，在出现异常后才有可能准确定位问题原因并快速解决，否则，恐怕造成这个问题的原因永远无法分析出来。

总结：
对制造企业而言，“隐形工厂”通常分为慢性（如禽类加工工厂案例所示）和急性（即，偶发性的。如散热片工厂案例所示）两种。在那些不重视“过程能力不足”这一问题的企业里，慢性的“隐形工厂”普遍且长期存在；而对于偶发性的“隐形工厂”，如果不能快速将问题解决，那么可能永远无法找到有价值的线索（因为这些问题往往是一次性的，稍纵即逝），急性“隐形工厂”往往就此转变为慢性。

有效削减“隐形工厂”造成的巨大损失，也就意味着这部分损失可以直接变成企业的利润。而在当前的经济形势下，发现并消除“隐形工厂”已经成为众多制造业企业不可回避的首要任务，因为所有制造企业必须积极应对人力、物料等成本迅速上升、企业利润空间不断压缩的严峻现实。要从技术上解决这一问题，利用含金量高的、机理正确的强大分析工具是成功的关键。若方法不对路，面对繁杂无序的现场问题时，企业往往耗费大量人力、物力还是找不到解决问题的要领。所谓的“质量保证”就只能全凭运气；而只要用对工具，将生产中的诸多信息关联起来，找出生产中的规律和准确把握解决问题的方向就一点不难了。

我们常说：过程改进，只要开始，就永远不算晚。那么在遭遇如此触目惊心的“隐形工厂”困局后，您还等什么呢？盈飞无限SPC软件，不论是多级帕累托图还是多级箱线图，相信都会是您的好帮手！

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