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1河南航天精工制造有限公司实施SPC管理的经验摘要目前我公司年生产各类紧固件2亿多件，产品范围涉及300多个标准及非标准紧固件。其加工产品批量小，批次多，关键尺寸多，加工流转速度快。现主要由人工事后全检，工作量大，成本高、存在较大风险，且人工检测速度严重影响生产节奏。而统计过程控制（简称SPC）是一种借助数理统计方法的过程控制工具。它对生产过程进行分析评价，根据反馈信息及时发现系统性因素出现的征兆，并采取措施消除其影响，使过程维持在仅受随机性因素影响的受控状态，以达到控制质量的目的。实施SPC分为两个阶段，一是分析阶段，二是监控阶段。在这两个阶段所使用的控制图分别被称为分析用控制图和控制用控制图。分析阶段的主要目的在于：使过程处于统计稳态；使过程能力足够。监控阶段的主要工作是使用控制用控制图进行监控。当过程仅受随机因素影响时，过程处于统计控制状态（简称受控状态）；当过程中存在系统因素的影响时，过程处于统计失控状态（简称失控状态）。由于过程波动具有统计规律性，当过程受控时，过程特性一般服从稳定的随机分布；而失控时，过程分布将发生改变。SPC正是利用过程波动的统计规律性对过程进行分析控制的。因而，它强调过程在受控和有能力的状态下运行，从而使产品和服务稳定地满足顾客的要求。一、企业概况河南航天精工制造有限公司（六九四厂），隶属于中国航天科工集团航天精工有限公司，属于国有控股的股份制企业。公司位于河南省信阳市，员工总人数为702人。拥有主要生产设备和检测仪器仪表600余台。企业自建立以来，主要致力于各类军事装备配套的紧固件的开发、研制与生产，目前已经成为我国武器装备定点重要专业生产基地。作为专业紧固件科研生产单位，公司不仅承担着航天战略武器、战术武器、空间卫星及载人航天工程的配套任务，而且还向其他国防系统，如航空、核工业、船舶、电子等行业提供各类紧固件。公司各项生产管理制度健全，科研技术先进，生产设施设备齐全，产品质量稳定，拥有一支强大的科研技术队伍，公司注重升级改造，近三年新建研究检测大楼、新进热处理表面处理生产线，新增数控、冷镦、滚丝先进2设备和检测设备，科研生产能力有很大提升。每年各个岗位新进技能、管理人才，产品生产产值逐步提高，产品数量逐年增长。公司通过了GB/T19001-2008质量管理体系、GJB9001B-2009质量管理体系、AS9100C-2009质量管理体系。通过了Nadcap表面处理、热处理、无损探伤特种工艺认证：通过了三级计量、GB/T27025国家实验室及DILAC国防试验室Nadcap材料实验室认证：通过了GE航空热处理工艺认证、无损检测认证、表面处理、S1000质量体系认证、S400实验室认证：二、SPC实施背景1、从企业现状来看目前公司年生产各类紧固件2亿多件，产品范围涉及300多个标准及非标准紧固件（如图1、图2）。其加工产品批量小，批次多，关键尺寸多，加工流转速度快。现主要由人工事后全检，工作量大，成本高、存在较大风险，且人工检测速度严重影响生产节奏。图1钛合金紧固件图2螺母类紧固件存在问题：（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；目前产品检测主要靠事后检验，在产品生产的过程中，3产品质量情况不可控。（2）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，不能及时发现生产过程中的问题，浪费较严重；如果在过程中出现刀具磨损等情况，操作工人并不知道，没有实时监控产品质量，就会有可能出现成批的不合格产品，这就必须返工，甚至报废，造成严重的浪费。（3）人工全检主要依靠人工经验，人工经验不能落实成数据共享；（4）缺乏精确的数据及统计分析,不利于产品质量的持续改善；产品的改进需要依托有效的数据作为依据，对整个产品生产工艺进行追踪，研究，从而发现生产工艺中的问题，进行工艺改进。以往的检验方式无法形成科学的，完整的统计数据，检验只是检验产品，并不能追踪到过程中的设备情况，对造成产品不合格的原因无法研究，不利于产品质量的改善。（5）缺乏有效的质量控制手段向客户保证批生产产品的稳定性；随着企业生产水平的提高，我们企业也逐渐面向更多要求严格的客户。以往的检验并不能保证批量产品的稳定性，如果采用全检的方式，不仅大大提高产品成本，还不能出具有效的行业认可的数据报表，无法得到客户认可。为确保批生产产品质量的万无一失、节约产品成本，科学生产，必须解决以上质量保证问题。2、从行业发展趋势来看现在制造环境伴随着网络经济时代的到来发生了根本性的变化，其面对的是全球性的市场、资源、技术和人力的竞争。开放的国际市场使消费者的可选择性扩大到全球范同内，而个性化和多样化的消费需求使得市场快速多变，无法捉摸，客户化、多样化，批量化、快速交货的生产要求不断增加。各种新技术的涌现及其应用更是加剧了市场的快速变化。市场的动态多变性迫使制造企业改变策略，时间被提升为首要因素。为适应动态变化的全球市场，制造业的竞争将会是柔性和响应速度的竞争，尽管传统的性价比仍然是重要的竞争因素，但应经不再是决定性冈素。面对网络经济时代制造环境的变化，传统的组织结构相对固定、制造资源相对集中、以区域性经济环境为主导、以面向产晶为特征的制造模式已与之不相适应，需要建立一种市场需求驱动的、具有快速响应机制的制造模式，这将是当前乃至今后若干4长的时期内制造业所面临的昀紧迫的任务之一，是制造企业摆脱困境，赢得市场，掌握竞争主动权的关键。正是在这种背景下，网络化制造模式应运而生。网络化制造也可以称之为“基于网络的制造”，它的基本含义是：首先利用企业内部的网络，即Intranet，实现产品设计、制造及管理系统等各子系统的集成，进而通过Internet搜索产品的市场供求信息、发现合适的产品及生产合作伙伴，建立动态联盟，开展产品的合作开发设计、制造以及产品的销售等。从广义上来说，企业利用计算机网络搜索产品的市场供应信息、搜索加工任务、去发现合适的产品生产合作伙伴、进行产品的合作开发设计和制造以及产品的销售等，即通过计算机网络进行生产经营业务活动各个环节的合作，以实现企业间的资源共享与优化组合利用和异地设计制造，大大提高企业对市场变化的快速应变能力。3、从质量管理要求来看质量管理在整个生产过程中起到非常重要的作用，也是一个重点的模块。质量管理模块能够帮助质量人员控制并完成物料的检验，即从原料检验、工序检验、到产品检验的全部过程，管理产生的各种质量问题、分析故障原因、及时反馈质量信息，并采用必要的手段处理质量问题，从而有效地监控物料的质量，帮助企业实施昀佳的生产过程质量控制和追溯，提高质量管理水平。可依据自动或手工采集的质量数据和质量检验模型，进行工序过程检验、成品检验,并通过SPC子系统对制造过程中各关键零部件、工序的质量检验数据进行统计学分析,分析质量缺陷,提出整改措施,指导优化生产，以保证生产环节良好的质量控制并确定生产中需要注意的问题。5图3MES质量管理品质控制系统主要模块包括：事前【控制模型】、事中【过程检验】、【质量报警】；事后【质量SPC分析】等应用。主要包括：（1）检验模型（控制计划）：物料质量执行标准的差异,其检验项目的类别和判定方法可能会有很大不同。需要根据产品的不同质量执行标准来确定需要哪些检验项目以及如何对这些检验项目结果进行质量判定，这是一个质量检验建模过程。通过构造检验模型以及相关质量基础数据的维护工作，质检人员在以后的进货检、工序检、成品检等过程中可以根据需要灵活选择不同的质量检验模型。系统会根据所选择的检验模型自动生成相应的质量检验单并对结果值进行判定并转入相应的处理流程。（2）质量数据采集：该模块用于维护从各生产线、设备收集的原始检验数据，包括计量值和计数值两种类型数据。提供多种数据组织维护方式，具有便利的补充录入6界面。包括手工采集、自动采集及第三方质量数据归档等方式，并具有外部质量数据导入接口。（3）SPC分析：应用统计分析技术对生产过程的质量状态进行监控，科学的区分出生产过程中产品质量的随机波动与异常波动，从而对生产过程的异常趋势提出预警，以便生产管理人员及时采取措施，消除异常，恢复过程的稳定，从而达到提高和控制质量的目的。SPC可根据质量数据和实际需要，自动生成各类标准的控制图（如：均值-极差（Xbar-R）、均值-标准差（Xbar-S）、中位数-极差（Xmed-R）、直方图、CPK推移图；不良率控制图（P）、不良数控制图（Pn）、缺陷点数控制图（C）、单位缺陷点数控制图（U）、排列图（Pareto）、DPMO图、PPM推移图等），帮助质量管理人员找出质量发生变异的主要原因，并及时反馈到生产管理的相应环节，从而控制产品质量，预防整批不良，避免大批量不合格品产生，使企业能够持续改善质量。图4MES质量管理界面示例(SPC控制图)4、从SPC实施的作用来看由于公司产品具有多样化，批次多、批量小等特点，决定了产品的检验是一个工作量大，工作难度高的步骤。如何实现产品的科学，快速，准确的检测，是目前质量工作的首要任务。基于目前公司质量管理发展和实际情况，急需要引入更先进的检验技术和管理模式，通过建立适用于军用紧固件质量控制的SPC监控系统，及时诊断过程控制中存在的不足，不断地优化工艺和提高过程控制能力，从而保证型号紧固件的质7量与可靠性。随着我国武器装备建设的发展，装备的结构变得日趋复杂，大量的新材料，新技术不断应用，产品中的关键件、重要件、关键特性和重要特性越来越多。航天航空紧固件更面临着多品种，小批量，质量要求高等特点。为确保武器装备的产品质量，加强过程控制和预防不合格产生，SPC的推广和应用就显得尤为必要。4.1过程能力分析在产品制造过程中，过程是保证产品质量的昀基本环节。所谓过程能力分析，就是考虑工序的设备、工艺、人的操作、材料、测量工具与方法以及环境对工序质量指标要求的适合程度。用Cp或Cpk表示。过程能力分析是质量管理的一项重要的技术基础工作。它有助于掌握各道工序的质量保证能力。在SPC实施的初期，将制定全工序过程能力分析计划。通过对过程原始参数的分析，计算出过程能力指数，建立过程加工能力档案。该档案将会在产品设计、工艺、工装设计、设备的维修、调整、更新、改造中起到重要作用。4.2过程实时监控在产品制造过程中，往往出现因过程中刀具、模具的磨损等因素，在加工完成后发现某些尺寸不合格，导致产品的大量报废。而如果能够对生产过程的重要特性实施全程监控，实时的将过程信息显示在控制图中，经过综合比对和分析，在过程发生变异之前，捕获到其早期的变化，及时调整加工参数，将能有效的避免质量事故的发生。而SPC的一个强大功能就是实施过程监控，提早发现过程中的异常波动，并采取措施消除其影响，使过程维持在仅受随机性因素影响的受控状态。因此，如果在国防科工领域广泛应用的话，将能有效的降低型号生产中的加工成本，为企业和国家节省资源。4.3实施PDCA循环、达到过程的持续改进过程的持续改进是每一个组织永恒的追求。而如何实现在既定的人机料法环状态下，保持、优化进而昀大化的发挥其本身具备的过程能力，是过程改进的核心。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。通过对SPC方法的研究，使SPC不只是作为分析工具，还可以成为行之有效的质量管理工具，这也是与一般意义的SPC的根本区别。8三、SPC实践管理经验1、什么是SPC1.1定义SPC是StatisticalProcessControl的简称，即统计过程控制。SPC运用统计技术对生产过程中的各工序参数进行监控，从而达到改进、保证产品质量的目的。1.2SPC的发展简史SPC是美国贝尔实验室休哈特博士在20世纪二、三十年代所创立的理论，它能科学地区分出生产过程中产品质量的偶然波动与异常波动，从而对生产过程的异常及时告警，以便采取措施，消除异常，恢复过程的稳定。SPCD是StatisticalProcessControlandDi