基于SPC的电梯平衡缆生产质量改进应用研究

邬华芝　魏晓静

摘要：通过电梯平衡缆不合格率控制案例，阐述SPC技术在质量管理体系持续改进中的应用方法。从现场数据采集、控制图分析和要因分析，找出生产运行环境中的薄弱环节并制定纠正措施，达到提高过程能力降低不合格率的目的。以期对企业在质量管理体系中引用SPC技术来实现持续质量改进有一定的帮助。

关键词：统计过程控制；电梯平衡缆；质量改进

中图分类号：TB

文献标识码：A

doi：10.19311/j.cnki.16723198.2017.01.094

1引言

质量改进是现代质量管理的基本原则。企业在实施ISO9000族标准中应用SPC（统计过程控制）技术目的在于解决组织生产过程中的各种变异和做出质量改进的有效决策，促进质量管理体系持续改进，提高管理效率和稳定的提供满足顾客要求的能力。

建立质量管理体系就是要建立一套组织的自我完善机制，建立一个不断自觉改进质量管理体系的途径，使之能够预防不合格的发生和防止不合格的再次发生。很多情况下，不合格或潜在不合格的原因是难以直接观察到的，这将直接关系到所采取的纠正措施和预防措施是否有效和有效的程度如何。事实上，SPC作为支持质量体系运行的重要工具，在现代质量管理过程中已超越了传统质量管理统计工具的范围，亦已成为科学的基于数据信息分析和评价的循证决策以及基于风险思维方法实现的重要手段。同样，将统计过程控制结合到质量管理体系运行策划和控制的要求中来实施对过程的控制将能发挥更大的作用。

质量管理标准要求分析和评价来自监控和测量过程的结果和产品及服务的数据，以确定产品和服务是否满足了要求，并确保分析和评价数据的方法与数据质量可为管理决策提供有用信息。SPC就是借助于来自生产过程的数据进行分析和评价，用有效的数据说话，用系统科学的方法对产品、过程和体系进行有效性分析和评价，发现产品、过程和体系中存在的各种变异，做出正确决策，采取有效纠正和预防措施，以实现产品、过程和体系的持续改进。在企业，SPC的运用能够帮助质量管理人员对未来质量状况进行有效的判断和控制，对质量管理体系有效运行及提高生产质量水平都有重要意义。

本文通过电梯平衡缆生产质量改进案例展开SPC技术在质量改进中的应用方法和过程。

2不合格统计分析

把SPC技术应用到生产过程，降低不合格率需要经过以下环节：采集不合格数据，不合格率统计分析，分析不合格因素，找出产生不合格原因，提出改进措施及改进效果的检验。因此首先要进行不合格统计分析，从控制图和过程能力分析中找出不合格因素。

2.1不合格数据统计

依据质量管理体系生产和服务提供的控制要求，在适当阶段实施监视和测量活动，以验证是否符合过程或输出的控制准则以及产品和服务的接受准则。电梯平衡缆生产依据这样的要求制订了产品检验标准和检测规范，电梯平衡缆是个以米计数的产品，產品生产量大，在生产现场检测到大量产品特性数据。我们在生产车间连续收集了2015年第四季度的电梯平衡缆成品检验不合格数据，以一天为单位组，连续收集了50组数据，统计出每天的生产米数量以及不合格米数，计算出每天的不合格率。

2.2统计过程分析

统计过程分析包含了两个方面的内容：一是通过控制图分析过程的稳定性，对过程存在的异常问题进行预警；二是计算过程能力，分析过程能力满足技术要求的程度，对过程质量进行评价。

SPC的核心是控制图，通过控制图分析，发现异常因素加以解决，使生产稳定，逐步提高过程能力，提高合格率水平。过程能力是指过程处于稳定状态下的实际加工能力，在质量管理体系中就是过程质量满足要求的能力。它受过程运行环境因素5M1E的影响，是质量波动的根源。本案例由于控制的对象是产品不合格米数，不合格数服从二项分布。因此，选P控制图进行二项能力分析。将2015年第四季度不合格统计数据导入minitab统计软件，获得电梯平衡缆不合格统计过程分析报告，见图1。

从图1中不合格P控制图反映出第19个点和第43个点超出控制上限，根据判异准则：可以判断第四季度电梯平衡缆的生产中有特殊因素引起变异，使生产处于非稳定状态。必须分析原因，采取纠正措施消除特殊变异，使生产回到稳定的统计控制状态。

二项分布的过程能力采用PPM评价。报告中汇总统计结果缺陷PPM=638，根据过程能力评价准则，当577

2.3不合格因素分析

质量管理体系标准要求对不合格做出应对，采取措施予以控制和纠正，处置产生的后果，评价是否需要采取纠正措施以消除产生不合格的原因，纠正措施应与所产生的不合格的影响相适应。可见，无论是统计过程控制还是体系要求都需要分析产生不合格的原因。由2015年四季度生产不合格统计分析结果，不仅生产过程能力达不到，且生产不受控，有点子出界，这些异常点的可能原因很多，可以来自人员、机器、原材料、检测方法、环境等各个方面，在生产过程中当影响产品质量的不良因素有多个时，首先需要分清不合格的主次因素，它们造成的不合格品占总数的绝大多数。柏拉图法能迅速、准确地找出影响产品质量的主要因素和累计百分比。

将成品检验出的不合格因素（缺陷）的类型和数量进行分类统计，有断头、外观刮伤、铁链有大扣、外层有气泡、内层挤出露链、铁链双扣、外层有压印、铁链爬扣。不合格因素频数统计表见表1，导入minitab软件绘制出不合格因素柏拉图见图2。

根据柏拉图2结合判定准则，可以看出断头的累计百分比为83.8%在0～80%左右，由此可以判断出断头为主要不良因素，外层刮伤、铁链有大扣、外层有气泡和内层挤出露链的累计百分比在80%～90%左右为次要不良因素，铁链、外层有压印和铁链爬扣为一般不良因素。

2.4不合格原因分析

对2015年第四季度引起不合格的各种因素，重点是断头主要因素，从人、机、料、法、环、测六个方面分析产生的可能原因，制作因果图，为纠正措施的制定提供输入。

（1）人员方面从操作是否规范，工作是否认真出发分析原因，结果发现生产中存在停机、吸料机断料而人员检查不及时的情况；

（2）机器设备方面从生产机器是否正常运作，有无出现故障方面查找原因，结果发现生产中有跳闸、牵引轮故障、牵引机故障、空压机断气、放链架螺丝掉落、内层吸料机故障、内层缺料、内层基础温度失控、用于生产的模具老化、机器上有铁屑等杂质，问题比较多；

（3）材料的原因主要检查进料是否达到可用于生产的标准，结果发现有粒子质量问题和硬度不一致问题，引起内层死料、内层回料、回料堵塞模头；

（4）方法方面主要是未按规程操作以及新员工对操作方法不熟练；

（5）测量方面从操作规范性和量具的精度与准确度方面寻找问题，结果主要是测量仪器未按要求做好使用前的校准，有时测量不认真，测量方法不正确；

（6）环境方面从生产车间的温度、湿度、光线以及电源电压的波动方面寻找问题，查出的问题有：电源电压不稳定导致断电，气温下降车间湿度的改变，生产车间光线不足。

因果图是表达和分析质量波动特性与其潜在原因关系的一种统计工具。绘制2015年第四季度电梯平衡补偿缆“断头”“不合格”统计因果图见图3。

3制定纠正措施

为了避免再次发生类似的不合格，需要尽快的采取纠正措施。采取纠正措施是改进的重要活動和手段，目的是纠正产生不合格的原因，消除不合格的风险，防止不合格的再次发生。

在原因分析的基础上召开相关人员分析会，进行现场调查，得出2015年第四季度过程能力不够充分的主要原因在人员、机器和材料三个方面。研究决定结合质量管理体系内部审核工作，优先制定人员、机器和材料三个方面改进措施：加强员工质量意识培训和新员工操作技能培训；完善机器定期检查和维护制度，牵引机、空压机定期检查制度，牵引轮定期更换；严格入厂原料检验制度，防止不合格材料的使用，制定测量器具定期检验制度，严格生产工艺操作规程。

4SPC效果验证

SPC效果验证内容包括：通过纠正措施，过程是否已达到统计受控状态（稳态），以及过程能力值是否提高，过程能力是否已满足工艺要求。

4.1不合格数据统计

采取纠正改进措施后，2016年一季度在生产车间又连续收集了电梯平衡缆检验不合格数据，以验证改进效果。同样以一天为单位组，连续收集了50组数据，统计出每天的生产米数量以及不合格米数，计算出每天的不合格率，并导入minitab统计软。

4.2控制图和过程能力分析

不合格P控制图4可以看出所有的点子都在上下控制线内，没有点子落在控制界限外；界限内所有点子都是随机散落的，没有任何排列规律，也没有任何排列缺点，因此根据判稳准则可以判断出2016年第一季度电梯平衡缆的生产过程已处于统计稳定状态。

从获得改进后不合格过程能力报告中反映出过程已回到受控状态，缺陷PPM=460，过程能力得到提高，根据PPM评价标准，223≤PPM≤577是过程能力尚可，由此可以判断，改进后电梯平衡缆生产过程能力基本达到要求。

5总结

基于风行的思维、预防为主是质量管理体系的主要概念之一，纠正和预防措施是消除识别找出问题的原因或潜在原因所采用的适宜方法，持续改进则是反复采取纠正和预防措施来实现组织的业绩水平的过程。电梯平衡缆生产通过引入SPC技术，使生产过程获得稳定状态，过程能力得到提高，但是过程能力仍有提升空间，需要进一步分析改进。使用SPC技术控制和改进过程是一个重复的程序过程，为了达到生产过程稳定和产品高质量水平，需要多次的收集现场数据、分析控制图和过程能力、分析要因和提出改进的措施，因此它是一个持续的改进过程。

数据和信息本身是没有意义的，分析数据不是目的，重要的是要使用分析的结果帮助组织找出过程趋势所在，发现需要改进的问题。企业质量管理监视和测量活动会收集到很多的数据和信息，如果不对数据和信息进行分析、评价并转化为有用的输出，则不能达到监视和测量的最终目的。SPC就是有效利用监视和测量数据分析和评价生产过程，获得输出的统计技术，其结果可用于体系管理评审的输入。

参考文献

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