【品管讲义】实施SPC的十大误区

徐老师

实施SPC的十大误区

对很多制造业来讲,SPC已经不是什么新鲜事物了!但做得好,做出效益的却不多,特别是中小企业.这里,根据实际辅导中所看到的一些问题,跟大家做一些探讨.
    误区之一:不能确定正确的管制点。
不知道哪些点要用管制图进行管制,花费大量的时间与人力,在不必要的点上进行管制.熟不知,只应用于重点的尺寸.那么重点尺寸\性能如何确定呢?通常应用FMEA的方法,开发重要管制点.严重度为8或以上的点,都是考虑的对象.(如果客户有指明,依客户要求即可);
    误区之二:没有适宜的测量工具.
    计量值管制图,需要用测量工具取得管制特性的数值.管制图对测量系统有很高的要求.通常,我们要求GR&R不大于10%.而在进行测量系统分析之前,要事先确认测量仪器的分辨力,要求测量仪器具有能够分辨出过程变差的十分之一到五分之一的精度,方可用于制程的解析与管制,否则,管制图不能识别过程的谈判.而很多工厂勿略了这一点,导致做出来的管制图没办法有效的应用,甚至造成误导;
    误区之三:没有解析生产过程,直接进行管制.
    管制图的应用分为两个步骤:解析与管制.在进行制程管制之前,一定要进行解析.解析是目的是确定制程是的稳定的,进而是可预测的,并且看过程能力是否符合要求.从而了解到过程是否存在特殊原因、普通原因的变差是否过大等致关重要的制程信息。制程只有在稳定，并且制程能力可以接受的情况下，方才进入管制状态。
误区之四：解析与管制脱节。
在完成制程解析后，如果我们认为制程是稳定且制程能力可接受的，那么，就进入管制状态。制程控制时，是先将管制线画在管制图中，然后依抽样的结果在管制图上进行描点。那么，管制时管制图的管制线是怎么来的呢？管制图中的管制线是解析得来的，也就是说，过程解析成功后，管制线要延用下去，用于管制。很多工厂没能延用解析得来的管制线，管制图不能表明过程是稳定与受控的。
误区之五：管制图没有记录重大事项。
要知道，管制图所反应的是“过程”的变化。生产的过程输入的要项为5M1E（人、机、料、法、环、量），5M1E的任何变化都可能对生产出来的产品造成影响。换句话说，如果产品的变差过大，那是由5M1E其中的一项或多项变动所引起的。如果这些变动会引起产品平均值或产品变差较大的变化，那么，这些变化就会在XBAR图或R图上反映出来，我们也就可以从管制图上了解制程的变动。发现有变异就是改善的契机，而改善的第一步就是分析原因，那么，5M1E中的哪些方面发生了变化呢？我们可以查找管制图中记录的重大事项，就可以明了。所以，在使用控制图的时候，5M1E的任何变化，我们都要记录在管制图中相应的时段上。
误区之六、不能正确理解XBAR图与R图的含义。
当我们把XBAR-R管制图画出来之后，我们到底从图上得哪些有用的资讯呢？这要从XBAR及R图所代表的意义来进行探讨。首先，这两个图到底先看哪个图？为什么？R反应的是每个子组组内的变差，它反映了在收集数据的这个时间段，制程所发生的变差，所以他代表了组内固有的变差；XBAR图反映的是每个子组的平均值的变化趋势，所以其反映的是组间的变差。组内变差可以接受时，有明分组是合理的；组间变差没有特殊原因时，表明我们在一段时间内，对过程的管理是有效的、可接受的。所以，我们一般先看R图的趋势，再看XBAR图。
误区之七、管制线与规格线混为一谈
当产品设计出来之后，规格线就已经定下来了；当产品生产出来后，管制图的管制线也定出来了。规格线是由产品设计者决定的，而管制线是由过程的设计者决定的，管制线是由过程的变差决定的。管制图上点的变动只能用来判断过程是否稳定受控，与产品规格没有任何的联系，它只决定于生产过程的变差。当西格玛小时，管制线就变得比较窄，反之就变得比较宽，但如果没有特殊原因存在，管制图中的点跑出管制界线的机会只有千分之三。而有些公司在画管制图时，往往画蛇添足，在管制图上再加上上下规格线，并以此来判产品是否合格，这是很没有道理，也是完全没有必要的。
误区之八、不能正确理解管制图上点变动所代表的意思
我们常常以七点连线来判定制程的异常，也常用超过三分之二的点在C区等法则来判断制程是否出现异常。如果是作业员，只在了解判定准则就好了；但作为品管工程师，如果不理解其中的原委，就没有办法对这些情况作出应变处理。那么这么判定的理由是什么呢？其实，这些判定法则都是从概率原理作出推论的。比如，我们知道，如果一个产品特性值呈正态分布，那么，点落在C区的概率约为5.5%，现在有三分之二的点出现在5.5%的概率区域里，那就与正态分布的原理不一致了，不一致也就是我们所说的异常。
误区之九、没有将管制图用于
大部分公司的管制图都是应客户的要求而建立，所以，最多也只是用于侦测与预防过程特殊原因变异的发生，很少有用于过程改善的。其实，当管制图的点显有特殊原因出现时，正是过程改善的契机。如果这个时候我们从异常点切入，能回溯到造成异常发生的5M1E的变化，问题的症结也就找到了。用就管制图进行改善时，往往与分组法、层别法相结全使用，会取得很好的效果。
误区之十、管制图是品管的事情
    SPC成功的必要条件，是全员培训。每一个人员，都要了解变差、普通原因、特殊原因的观念，与变关有差的人员，都要能看懂管制图，技术人员一定要了解过度调整的概念……等。如果缺乏必要的培训，管制图最终只会被认为是品管人员的事，而其实我们知道，过程的变差及产品的平均值并不由品管决定，变差与平均值更多的是由生产过程设计人员及调机的技术人员所决定的。如果不了解变差这些观念，大部分人员都会认为：产品只要合符规格就行了！显然，这并不是的意图。所以，只有品管在关注管制图是远远不够的，我们需要全员对管制图的关注。

徐老师

“中国企业太需要SPC了”
—访著名质量管理学家张公绪教授
    对于行内人士来说，提起张公绪教授，人们自然就会想起他致力推行的SPC (英文Statistical Process Control的简称，即统计过程控制)，就会想到他在此基础上发展起来的SPD (英文Statistical Process Diagnosis的简称，即统计过程诊断)。当记者登门造访时，张教授更是语出惊人：“我们的过程管理与国外的先进水平 (六西格玛) 的差距是多少？对于国内的三西格玛企业而言是差2万倍，而对于国内的二西格玛企业而言则是差9万倍！如不迅速赶上，差距可能还会拉大。”
    水平相差2万倍至9万倍并非危言耸听！
    两万倍乃至九万倍的差距是怎样算出来的？张教授说，这是经过严格地科学比较得出的结论。他介绍说，世界著名的质量管理奖有三个：美国的波得里奇奖、日本的戴明奖和欧洲质量管理奖，这三个奖可以代表质量管理的国际先进水平。前不久中国质量协会借鉴上述奖项的评审办法也设立了全国质量管理奖评奖。可以以此作为我国质量管理总体现状的一个体现。而比较的指标则是四个奖项中均涵盖的内容项：领导和经营策略、资源管理、过程管理、信息、经营结果。把每个奖中的内容项放在天平上一一比较，这个天平就是六西格玛。
    经过比较，领导和经营策略、资源管理、信息、经营结果这四项，我国企业和国际水平虽有差距但相去不远，而过程管理却是造成国际水平和我国企业之间天壤之别局面的重要因素。
    如说国际水平是六西格玛的话，我国企业的管理大致只处于三西格玛的水平，而六西格玛企业的质量水平较之三西格玛企业要高两万倍，较之二西格玛水平则要高九万倍！这主要是由我国企业过程管理缺乏科学方法、统计技术造成的。那么，是我国在这方面的研究水平落后于人吗？张教授说，非也，相反，我们在这方面的部分研究，例如SPD (统计过程诊断)，还处于国际领先地位。
  “SPC对我们并不陌生，只是没有引起重视”
    说到过程管理，就得说到早在20世纪中期就广泛应用于发达国家的SPC (统计过程控制)。SPC于20世纪20年代首先由美国休哈特 (W. A. Shewhart) 提出，今天的SPC与当年的休哈特的过程控制方法并无根本的区别。SPC就是应用统计方法对过程中的各个阶段进行监控，从而达到改进与保证质量的目的。它强调通过过程的预防来减少或避免出废品、次品，就像医生给人们注射防疫针使其不得病一样。它着眼于全系统、全过程，要求全员参加，人人有责；它要求用科学方法 (主要是统计技术，尤其是控制图理论) 来保证全过程的预防，不仅用于生产过程，而且可用于服务过程和一切管理过程。今天所说的六西格玛与SPC与SPD一脉相承并且是SPC与SPD的全面深化。
    休哈特的SPC理论开始并没有得到他的同胞的重视，相反，二战后经济遭受严重破坏的日本在1950年刚接触SPC便十分敏感，立刻引进并大力推广。经过30年的努力，日本终于跃居世界质量与生产率的领先地位。美国著名质量管理专家伯格 (Roger W. Berger)教授指出，日本成功的基石之一就是SPC。
    在日本强有力竞争的威胁下，从80年代起，西方工业国家纷纷开展“SPC复兴”运动，美国从1980年开始大力推行SPC，经过15年的努力，才于1995年在民用品的质量方面和日本扯平。我国从60年代起就开始引进了SPC，当时由于生产发展的水平以及政治环境的制约，未能在企业中打下基础。但学术界一直没有停止沿着SPC探索的脚步。SPC虽然能对过程的异常进行告警，但对于诊断出造成异常的原因和发生的地点却无能为力。1982年张公绪教授提出了两种质量诊断理论，解决了SPC只能控制而不能诊断的问题，将SPC上升为SPD (统计过程诊断) 受到国内外同行的赞誉。此后张教授和他的学生继续耕耘，向诊断理论多元化、小批量化、模糊化以及接近零不合格过程的方向发展，取得了一系列国际水平的成果。目前，SPD已经进入实用性阶段，我国仍然居于领先地位。
    但是，SPC与SPD在我国企业中的实践却和在学术界取得的成就大相径庭。张教授说，SPC这个好东西在国外使用得很广泛，在我们这儿却很难推广。即使走在全国前列的广东，其SPC普及率大概也还不到5%。
  “中国企业不是不需要SPC与SPD，而是太需要它了”
  难道我们不需要SPC与SPD吗？事实并非如此。张教授对记者讲述了这样一次经历：不久前，国内一家大型元件厂通过认证拿到证书后，兴致勃勃地欢迎外商来采购。谁知对方考察完竟然出乎该厂意料之外地拒绝采购，外商说你们企业连SPC都没有推行，如何能保证产品质量？这时，中方企业才急着去了解SPC究竟是什么以及如何进行SPC，最后他们找到了张教授，请他给予指导。张教授感叹地对记者说，这就是一个“挨洋人打屁股不知痛就不去学”的典型。他继而分析道：SPC与SPD和企业的关系其实是非常密切的。
　   现代化的生产，速度快、产品数量大，如果仅靠事后检验来管理生产会造成很大的浪费，应用SPC可以对生产的异常及时告警起到预防作用，而应用SPD则可以尽快诊断出异常并及时调整，这些当然可以保证产品质量、降低成本、增加利润。例如，有个大型化工企业，生产中发生的异常有五六成只凭他们的技术经验就可以诊断出来，但其余四五成的异常他们则判断不了。这时，如果应用张教授的多因素诊断理论及其软件DTTQ 2000则可把这部分异常也诊断出来，可以想象那会给企业增加多少利润！
  “必须尽快补上质量管理科学化、定量化这一课”
    谈到企业对应用统计技术的忽视，张教授说，这有其历史的原因。质量管理对于国内来说是个舶来品，这个舶来品在国外有个循序渐进的发展过程。先是传统质量管理阶段，其特征是以事后检验为主；接着是统计质量管理阶段，在质量管理中引入了统计技术；然后是全面质量管理阶段。国外的统计质量管理阶段在我们开放前就完成了，我们跳过了这个阶段，没有打好基础，失去了一次严格训练的机会，这是客观原因。但是我们现在加入WTO以后还不好好补课，那就是企业自身的责任了。
    根据张教授的经验，   他在企业中遇到过下列种种情况：
    ——企业高层领导对统计方法认识不足，不予支持。虽然下面中层和基层对统计方法有热情，也无可奈何。例如，上述大型化工厂就属于这种类型。
    ——企业搞质量管理流于形式，自然对统计方法不感兴趣。例如，有家大型电脑工厂，邀请张教授去讲课，在课间休息时，张教授看见许多学员都人手一张密密麻麻写满字的纸，口中念念有词，原来该企业正要开展ISO 9000认证复查，要求全体员工背熟那张纸以应付考核。张教授说这样的认证是搞形式主义，有什么用？到头来只会害了自己。
    ——有些企业的员工认为，搞SPC又不增加我的工资，我何必自找麻烦？张教授说，搞质量必须对工作认真负责，一丝不苟，从一点一滴下手，来不得半点虚假，这种怕麻烦的思想是搞好质量的大敌，企业负责人应认真做好员工的思想工作，否则难以应付加入WTO后国际市场激烈竞争的挑战。
  张教授最后强调说，要搞好质量管理必须注意下列两点：
  1.贯彻预防原则是现代质量管理的核心与精髓。
  2.质量管理学科有一个非常重要的特点，即对于质量管理所提出的原则、方针、目标都要有科学措施与科学方法来保证它们的实现。这体现了质量管理学科的科学性。保证预防原则实现的科学方法就是：SPC (统计过程控制) 与SPD (统计过程诊断)。
  上述第1点在ISO 9000中已有充分的反映，但上述第2点则远非广为人知，应大力加以宣传，因为不懂得这一点正是质量管理中形式主义泛滥的思想根源之一。
  张公绪小传： 1932年3月生，江苏江都人。毕业于上海交通大学。现任北京科技大学管理科学研究所教授、博士生导师，兼任中国质量协会副会长、中国医药质协高级顾问、香港品质管理协会名誉顾问、英国全面质量管理杂志 (TQM Magazine, UK) 国际编委、印度国家科技发展研究院评审委员会委员、丹麦奥胡斯工商管理研究生院全面质量管理系客座教授、韩国汉城国立大学计算机与统计系客座教授。国家科技进步奖获得者，国家级专家。1981年张公绪等提出了通用控制图，1986年我国颁布了国标GB 6381通用控制图，这是张公绪等在1981年所创造的，也是迄今为止，全世界在控制图方面唯一由国人提出的国标。
    1982年张公绪提出两种质量诊断理论，将SPC上升为SPD，为此1987年个人获国家科技进步奖，1993年7月世界SPC权威学术刊物美国《质量技术杂志》刊载了著名统计质量控制专家 (W. H. Woodall) 和威德 (M. R. Wade) 博士的专文肯定了张公绪的两种质量诊断理论的先进性。从90年代起张公绪及其学生将上述理论向多元化、小批量化、模糊化以及接近零不合格过程拓展，取得了多项国际水平的成果并研制了世界上迄今唯一的多元诊断软件DTTQ 2000。1998年张公绪主编并出版了《新编质量管理学》，被作为面向21世纪教材，也是普通高等教育“九五”国家级重点教材，获得2000年北京市高校教材一等奖与2001年高等教育国家级教学成果奖二等奖。1999年与清华大学孙静博士共同主编出版了《现代质量管理学》一书，受到许多高校与工厂的好评。2001年出版了专著《两种质量诊断理论及其应用》。2002年与孙静博士共同主编与出版了《质量工程师手册》。张公绪教授孜孜不倦，刻苦钻研质量科学，数十年如一日，所创造的成果累累，至今仍积极活跃在质量战线上。
    张公绪教授的代表性论著如下：
    [1]论文：“允许有异常因素的一类新型控制图 —— 选控控制图”，电子学报，1980年第2期。本文提出选控控制图。
    [2]论文：“控制图诊断”，中国质量管理协会第二届年会论文，桂林，1982。1983年宇航学报全文转载。本文提出两种质量诊断理论。
    [3]专著：《选控图理论与实践》，人民邮电出版社，1984。本书总结了一元情形的两种质量诊断理论。
　   [4]英文专著：《Cause-Selecting Control Chart and Diagnosis (选控图与诊断) 》, 丹麦奥胡斯工商管理学院出版，1992。
    [5]论文:“质量控制与诊断七十年”，中国质量。1998年第5期。