SPC软件

质量分析与改进工具

SPC软件是一种科学的、以数据为依据的质量分析与改进工具。它利用数理统计原理，通过检测资料的收集和分析，可以达到“事前预防”的效果，从而有效控制生产过程、不断改进品质。

软件背景

SPC(Statistical Process Control)统计过程控制，是企业提高质量管理水平的有效方法，是对制造流程进行测量、控制和品质改善的行业标准方法论。它利用统计的方法来监控过程的状态，确定生产过程在管制的状态下，以降低产品品质的变异。它将在实时生产过程中获得的以产品或其他形式存在的质量参数绘制在事先确定好控制限的图表上，从而帮助企业对生产的过程进行实时的管控与分析。

软件介绍

SPC软件则是一种科学的、以数据为依据的质量分析与改进工具。它利用数理统计原理，通过检测资料的收集和分析，可以达到“事前预防”的效果，从而有效控制生产过程、不断改进品质。SPC软件能为企业科学地区分生产过程中的正常波动与异常波动,及时地发现异常状况，以便采取措施消除异常，恢复过程的稳定，达到降低质量成本，提高产品质量的目的，它强调全过程的预防。首先，它会告诉使用者生产过程的波动状况，使用者是否应该对生产过程进行调整；其次，它能将此波动与事先设定的控制规则相比较，为品质改善提供准确的方向指引；最后，它能评估使用者所采取的质量改进措施，以使质量得到持续的改善。作为全球范围内制造业所信赖和采用的质量改进工具，SPC能帮助使用者最终达到6 Sigma质量水平。品质稳定可以带来客户更大的满意度减少异常波动可以大大降低废品和停工损失，节省大量时间和金钱高品质可以大大提升企业的竞争优势。

作用

找出什么时候会发生异常（WHEN）

找出发生什么具体异常（WHAT）

分析出异常的具体原因（WHY）

得出解决异常的方法（HOW）

建立起预防方案（HOW）

即：（1）看清品质状况，提前发现问题

（2）找出问题根源，少花钱办好事

（3）减少报表麻烦，满足客户要求

（4）提升生产效力，降低品质成本

SPC作用具体表现：

1. 分析共同原因与特殊原因

2. 改善的评估

3. 减少报表处理的工作量

4. 找出最大品质问题原因,以便工作更有绩效

5. 减少数据在人员传递的过程中的变异

6. 分辨数据的真实性

7. 从宏观到微观全面真实地了解品质状况

8. 建产一个工程、品管、制造等三个与品质有直接关系部门的沟通平台与管道

企业应用

· 1、科学有效的提高企业生产力效率。

· 2、大幅降低产品报废率，提高产品工艺精度。

· 3、及时发现生产流程中的问题隐患。

· 4、有效削减生产成本。

· 5、在制造现场随时做出准确判断和决策。

· 6、对生产流程中任何变化迅速做出反应。

主要内容

主要分为：计数值与计量值两种

过程涉及：

①抽样检验

②数据整理

③各种图形分析（状况）

④制程分析（原因）

⑤改善监控等

SPC成功的条件

1.高层管理者的大力支持

2.中层干部有能力分析各种SPC图形,在有良好的品质观念的基础上及时分析图形

3.做一份详尽、全面、系统的SPC系统规划

4.必须用专业软件来做

5.数据收集要真实、适时

目的

SPC软件主要是通过各种分析图来达到质量分析、质量控制和质量改进的目的。SPC软件的核心已由纯粹的SPC分析工具转变成为企业品质的管理工具，它包含计量型分析图和计数型分析图，用来直接控制生产过程，进行质量诊断和质量改进，在生产过程中起到了预防为主的作用，正所谓：检验是一种浪费，只有预防才会创造价值。SPC软件应包括有直方图、排列图、散布图、分层法、分析及管理等功能，这些便构成了QC的七大手法。

好处

1、实时监控企业质量管理过程，全面掌握质量动态，具备质量变异报警功能，质量问题能即时发现；

2、多种控制图提供质量变异分析方法，提供质量管理决策支持，使质量管理者能找出真正使质量变异的原因，有助于企业持续改善质量；

3、降低生产成本，提高企业收益；

4、获得采购商对质量管理的认可，从而获得更多客户。

前提

理解和掌握SPC理论是实施SPC的前提。不同行业的企业因生产过程的不同在SPC实施的方法和步骤上会有一些差别，但基本上有以下几个步骤：

1.管理层的认识和重视

著名的质量管理专家朱兰对于质量问题，有著名的8020原则，认为企业领导层可以解决80%的质量问题，而基层职工只能解决20%的质量问题。在QS9000标准的统计制程式控制制(SPC)参考手册中，明确了8515原则，进一步强调了领导层解决质量问题的重要性。不少企业领导者认为产品质量差是因为有关工作人员素质差或不负责任造成的。事实上，如果采用先进的质量管理技术和工具，在原有的条件不变的情况下，质量就可以得到明显的改进，而SPC正是这样一种行之有效的工具，因此要推行SPC企业的高层管理人员必须首先认识到SPC的重要作用，带领企业全体员工投身于SPC的运用之中去。

2.制定SPC推行计划

制定一个完整的计划对于SPC的顺利推行是非常重要的，在计划中要明确SPC推行各个阶段的内容及相关的责任人，为SPC的推行规定明确的目标和时间。

3.开展SPC培训

对相关人员先期进行SPC培训是实施SPC的关键。培训可以采取选择相关人员到外部培训单位参加培训，如有条件可以使培训内容更切合工厂的实际，提升培训的效果，此外，到厂培训还可以创造出良好的SPC推行气份。培训结束后，基于一定的SPC软件了解基础，可以下载免费SPC软件进行教学活动。

4.确定关键变量

首先是找出所有可控制的质量指标和相关参数，包括各个工序的控制点、控制内容、数据类型及适用的控制图等；其次是从生产中最常出问题的工序作为突破口，对此工序进行分析和控制，使其生产过程达到稳定状态；再次是在作为突破口的工序达到稳定状态后将此方法推行到整个生产过程，使整个企业的生产过程都达到稳定状态。

成功要因

企业成功推行SPC软件必须具备以下要素：

1.系统专业，有可靠理论基础，符合ISO及QS9000体系要求，遵循PDCA循环管理理念；

2.分析图形不在于多而在于精，要求自动分析判断，简单明了，合理控制，可追逆性强；

3.强大的网络管理功能，要能满足不同部门不同工序的需求，如同特性不同的管制等；

4.真正意义上的实时监控，能及时发现问题，并进行分析处理；

5.资料层次结构合理，能分层管理，查询方便；

6.操作人员使用方便，支援键盘快捷作业，处理大数据量时系统能运行自如；

7.多种后台数据库，完善的使用权限与站台权限控制，保证数据的真实可靠；

8.不可或缺的自定功能，如检验层别无限分配与任意查询分析，图表自行设计与汇出功能，中英文图表自由切换，繁简字体自动识别，辞库的分类建立等，以满足不同要求．

产品功能

实施步骤

目前很多企业在推广SPC中，碰到不少实际问题。比如：现行要改进的项目如此之多，应该如何选择？产品的品质特性和关键的工艺参数不明确，哪些需要进行SPC控制？到底应该如何收集数据，才可能确保收集数据省时省力又可以有效帮助分析问题和解决问题？不少企业未能解决以上问题，在大量的投入之后，看不到预期的收益，对SPC逐渐失去兴趣和信心，甚至对继续推行产生怀疑和抵触情绪。针对这些问题和困惑，选择一套成熟的SPC软件系统，通过实施此系统来开展SPC工作，并吸取其中的成功经验，是完全可以用最小的投入获得最大的回报的。

SPC软件系统重点是运用PDCA管理循环模式，借助SPC分析手法，实时监控每道工序的产品质量，及时发现问题，不断地分析质量问题中各种影响因素，分析影响质量问题的主要原因，针对主要原因，采取解决措施，并进行针对性预防在下一循环中改进，从而达到持续改进的目的。现就以某SPC软件为例来说明SPC的推行步骤：

第一步：作业环境规划

正如前面提到，在确定实施SPC之前，须指定相关的责任人，结合SPC系统对企业内部进行整体规划。

第二步：基础资料建立

基础资料建立是否正确合理，是整个SPC系统实施成败的关键，要求对每笔资料进行可行性分析。

第三步：收集数据样本

收集数据的形式可以是多种，如手工录入、仪器采集、数据导入等，而根据检验类型的不同可分为计数型检验和计量型检验。针对不同的检验项目可以有不同的不良项目，可以批次录入或添加删除。

第四步：实时数据监控

SPC实施一个很重要的目的就是要对生产线上的数据进行实时监控，在质量事故发生之前发现问题，及时采取措施处理，防患于未然，达到“事前预防”的效果。一般SPC数据采集点比较分散，如果用手工统计的方法，则肯定达不到时效性，更不能全局掌控；这时就要用到电脑强大的网络功能，无论在何时，无论在网络的哪个角落都可掌握企业最新的品质状况，并对异常数据进行分析处理，及时让其他人员了解或跟进。当前市场上的确有些SPC软件具有监控功能，但只能对部门的选取某个产品进行监控，或不能与分析时的数据相一致等等。

第五步：统计分析结论

SPC软件提供了多达30项品质指标及40种统计图表对数据进行分析判断，但只要弄清了其中主要几项品质指标及常用到的统计图形就足已解决生产过程中遇到的绝大部分问题，所以如何应用这些分析工具来有效的提高产品质量就成为SPC推行的关键，不过不用当心，电脑已经将你想要了解的资讯都反应到图表当中了，可以根据你想要的数据任意设定查询条件，帮你判断及改进产品的质量；以下我们分计数型图表与计量型图表两部分进行剖析。

第六步：实施PDCA循环，达到持续改进

SPC的实施要运用PDCA循环原则。PDCA循环是能使任何一项活动有效进行的一种逻辑的工作程式：Plan(计划)、Do(执行)、Check(检查)、Action(行动)，特别是在质量管理中得到了广泛的应用。借助SPC工具，不断地分析质量问题中各种影响因素，分析影响质量问题的主要原因，针对主要原因，采取解决的措施，并进行针对性预防在下一循环中改进，从而达到持续改进的目的。SPC软件已将此部分列入进来，从而使SPC不只是分析工具，已成为行之有效的质量管理工具，这是与一般意义的SPC根本的区别。

案例分析

SPC在不同行业应用的方式会有很大不同，如来料加工型的企业，主要为其它企业代工，通常是根据客户的要求来做质量管理，SPC的应用主要是以质量控制及处理异常为主；而有些有自主研发能力并有自己品牌的企业，对SPC应用的要求可能会更高些，对质量问题的处理也会涉及到研发、工程、生产等多个环节。因此，企业在推行SPC时一定要对企业现有的状况要有系统的了解，并根据期望达到的质量目标做出控制计划，为今后组织管理应用SPC提供蓝图；以下以一家电子企业为例，对该企业如何应用SPC软件作全面阐述。

导入SPC软件前企业状况

某合资电子企业，主要从事来料加工PCBA，通过了TS16949体系认证，对SPC理论有一定了解，针对某些客户委托其加工的产品要求过高，而实际生产能力还很难满足客户要求的现状，公司决定通过推行SPC软件来提升产品质量，降低生产成本，以满足客户的要求。某软件供应商对企业现状进行了调研分析：

(1) 加工产品工序多，以手工作业难以对产品进行有效的实时分析和控制，过程中的产品质量无法统筹控制

(2) 现阶段主要是以目测为主(计数值检验)，因为统计不方便，很少作数据量测分析(计量值检验)

(3) 对产品生产过程没有进行实时监控，不能及时了解生产过程稳定与否，对发生的问题

(4) 质量数据的收集没有自动化，主要是以人工的方式进行收集，数据的整理与统计比较零散

(5) 资料共享性较差，不能实现对历史资料的查询统计分析

(6) 不能及时预警，各部门之间很难协调处理发生的问题，不能达到部门之间用数据说话的目的

(7) 大量资料的深入统计分析有困难，不利于产品质量的持续改善

(8) 不清楚哪些特性需要进行控制，而哪些却是无关紧要的

企业导入SPC软件期望目标

满足客户对产品在生产过程中提出的各项要求，同时降低生产成本，提高生产效率；通过SPC系统掌控全厂质量状况，可对某一工序、某类客户、任何时段产品质量状况进行分析；建立一套完善的质量异常预防体系,达到事前预防的目的，以向6σ方向迈进；建立对SPC的正确观念，使各部门在质量方面的能够及时沟通改善。

导入SPC软件后的改善状况

SPC推行小组经过一段时间在公司上下的大力推行，在SPC系统应用上还有很大空间，如仪器数据的自动化采集、安装监控报警设备等，这些都陆续分阶段采用。在公司领导的重视及相关人员的努力下，取得了显著成效，主要体现在：

1、推行时，计数值与计量值检验不是一成不变的，对于开始时做计数值检验分析的产品，当发现某些异常是由参数不稳定导致的而又难以排除时，可将这些参数量化并进行计量值分析；

2、做检验前一定要保证仪器设备的测量性能，最好能通过MSA对这些仪器统一管理，定期进行分析校正，不至于因为测量工具的异常而影响产品质量的判断；

3、在实际操作中，各图形间应灵活应用，当使用一种图形不足以显现问题时，可通过多图形进行多角度进一步分析判断，以便最终找出问题所在；

4、检验时尽可能真实的反映当时的检验状况，当过程检验条件发生变化时，能够把这变化记录到过程控制记录中，在分析时便于对过程进行追溯；

5、在SPC系统在企业完全推行时，系统用户的权限管理就显得很重要了，此时数据量大，检验点多，怎样给用户分配权限，直接影响到数据的安全及可操作性；

6、对控制特性受控状况定期检讨，以判断是否需更新控制界限，如果控制界限没有确定下来（分析用），一般不用进行质量监控，只有在过程控制时监控才会比较有效；

7、对于不同的生产工序、机台生产能力会有很大差异，制程要求也会不同，可通过检测数据来评估制定适合此工序、机台实际能力的控制范围，而不是使用统一的控制界限来进行控管；

8、在生产初期当控制特性的样本组数不足以进行控制图分析（组数低于25）时，最好选择几个相关的特性通过小样本（短制程）控制图来进行分析，以免使用单质量控制图引起的判断误差；

9、在实际操作时，很多问题都是人为因素造成的，因此需要对人员加强培训，使其能够比较熟练地运用多种质量工具，有能力处理常见问题。

如何方法

在讨论企业如何实施SPC软件之前，让我们先理清实施SPC的总体思路。SPC其字面意思是统计过程控制，换言之，是以统计技术方法来控制过程。其核心理论就是利用控制图中的围绕中心线的上下3-sigma界限，来经济的识别过程是否有异常原因而引起的波动。Donald J. Wheeler 在Understanding Statistical Process Control 中描述，控制图的思维逻辑如下：

在TS16949 SPC手册中，SPC实施的具体步骤说得非常明确，分为以下三步：

第一步：收集数据并作图。

第二步：设定控制限，识别特殊原因并采取措施。

第三步：分析与改进，确定普通原因变差的大小，并采取措施，减小变差。

针对以上SPC理论思维逻辑与实施步骤，再来思考究竟实施SPC应做些什么准备工作。

SPC是用统计方法来控制过程，企业在实施SPC之前，需检讨各项质量管理体制是否完善，是否有良好的按章办事的习惯。这是SPC实施的管理环境需要。

要实施SPC，首先必须明确SPC是什么，所以相关的理论知识必须在整个组织中宣讲清楚，负责实施的核心人员更应该深刻领会SPC实质。SPC的理论知识的培训可以以多种方式进行，比如常说的送出去、请进来相结合的方法。但总的来说，不管多好的培训，也最多只能让参训者明确一些基本概念，真正的精神实质，没有具体的实施是领会不到的。所以组织中更大范围内SPC理念的推广则是在实施中不断培训，反复渗透的过程。

SPC就是以数据来反应过程，以控制图来呈现过程表现，如前所述，要实施SPC第一步，就是要获取数据。要获取数据，就要明确是获取什么数据，也就是说要测量什么质量特性以及该质量特性是从什么产品或者产品的哪一阶段得来的。关键质量特性的确定是最基本的。对于成熟的工厂，确定关键质量特性，，不存在任何问题，它是早已明确的。但对于新的工厂或者新产品及新工艺，就需要通过比如DOE这类方法去验证，找出过程的关键质量特性。当然这部分工作，更大程度由研发部门去完成。关键控制点也可以是关键过程参数。控制产品的质量特性已经是有点事后了，再往前推，就可以去控制设备上的一些关键参数，也就是说过程参数。

识别出关键质量特性或过程参数后，下一步就是要想办法如何将这一质量特性或过程参数以量化的方式展现出来。那么如何选择合适的测量方法与测量仪器就是最为关键的环节。测量仪器的选择需要结合工艺规范要求选择合适的量程及精度，同时还要考虑操作的方便性。对于一些要求比较高的测量仪器，可能还需要确定测量的环境条件。当测量方法及测量仪器确定后，还需要验证选择的测量仪器是否可接受，只有测量系统有保证，那么才能保证测量值的可靠性。测量系统的评价是非常必要的，只是量具定期的校对是不够的。

测量方法及测量系统准备好后，就需要设计针对已确定的关键质量特性的抽样方法了，制定相应的检验计划，并将抽样频率，样本大小，测试方法，测量仪器及测量人都明确的规定在检验计划中，检验员及一线操作工就可以根据检验计划开始实施。

有了检验计划，并确定了检验方法后，就可以开始收集数据了。但要真正保证SPC有效运行，更重要的是如何利用控制图去改进过程。所以，在实施前先要准备好，如果出现了异常情况，相关人员应该如何去应对。很多企业在实施SPC时，就停留在图表上，或者干脆实施不下去，最后结果就是在客户审核之前编数据，编图表。很重要的原因就是没有正确的指导性文件，告诉相关人员出现报警应该如何去操作，也就是说没有相应的反应计划。在实施前，通常由品管部门召集如生产、技术、设备部门，对过程可能的影响参数加以识别，并针对可能出现的问题拟定大致的行动计划。准备时，可能基于对过程的认识程度，不可能得到好的反应计划，能够得到一个粗的轮廓，就可以开始实施。在SPC的实施过程中，不断的积累，不断的改进与完善。重要的是，让所有参与人员都要有反应的意识，出现异常情况必须行动，有了良好的习惯，这样SPC才可能正常的推进下去。

综上所述，SPC实施前需做如下准备：

质量技术层面：

1. 人员培训，与质量相关的人员均有具有SPC理念与意识。

2. 关键控制点的识别，需要控制什么质量特性或过程参数，这些参数是针对什么产品或者什么过程。

3. 制定测量方法及选取合适的测量仪器，并正确评价测量系统。

4. 制定出合理的抽样计划，将相关信息标准化到检验计划中。

5. 制定初步的反应计划。

质量管理层面：

1. 规范的质量管理制度是实施SPC的有力保证。

2. 强调全员参与。

3. 合适的人力物力资源配备。

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