Статистический процессный контроль (SPC): Повысьте стабильность производства и сократите потери

SPC — часто упускаемый и недооцененный инструмент для улучшения любого производственного процесса. Что это? Как используется в современных цехах для изменения к лучшему?

Брак. Переработка. Простои. Это главные убийцы эффективности в большинстве производственных операций. Вопрос: как менеджеры производства и технологические инженеры помогают избежать этих проблем и сократить потери на цехе или сборочной линии?

Возможно, лучший подход — минимизировать вариабельность процесса — и это достигается изучением и изоляцией проблемных зон и сбором данных. Вступает статистический процессный контроль, или «SPC».

Долгое время считавшийся функцией отдела контроля качества, SPC также часто упускается и недооценивается как инструмент улучшения любого производственного процесса. SPC дополняет традиционные методы контроля качества, предоставляя данные для выявления трендов и раннего обнаружения потенциальных проблем — вместо их исправления постфактум.

Все, что нужно — немного знаний, немного дополнительных усилий и правильное ПО и метрологическое оборудование, чтобы SPC генерировал значительные возможности в крупных — и особенно малых — цехах.

Что такое статистический процессный контроль?

Что такое SPC, как это работает и что включает? SPC — это сбор размерных данных детали и их последующий анализ. При правильном выполнении он позволяет цехам предсказывать, когда и как процесс обработки, гибки, штамповки, лазерной резки или сборки начнет производить детали вне допуска — и помогает определить, устойчив ли процесс.

Большинство наладчиков предпочли бы делать детали и оставлять статистику и аналитику другим областям. Любой хороший наладчик или листовой металлург все равно твердо держит свои процессы, так зачем записывать вещи?

Подумайте так: вы можете изучать передающие ярды, перехваты и другие показатели NFL, чтобы повысить шансы выиграть фэнтези-футбол в этом сезоне. Анализ данных, связанных с качеством, может сделать ваши производственные процессы более успешными.

Как многие инструменты, метрология стала цифровой. Узнайте о преимуществах в «Точные измерительные инструменты: Восхождение цифровой метрологии и данных».

Термины SPC, которые нужно знать: Xbar, R-карты и др.

Мы не будем разбирать все математические формулы. Это для SPC-семинаров. Но мы охватим базовую терминологию, чтобы вы могли хотя бы понять SPC и понять, как это может помочь улучшить ваши операции. Вот четыре основных термина для понимания.

Что такое атрибутивные данные?

Если вас записали в журнал три раза в этом году за опоздания, эти события могли быть записаны как атрибутивные данные, связанные с посещаемостью. Это представляет число раз, когда что-то происходит во время процесса — в данном случае, ваша трудовая запись за год.

Что такое переменные данные?

Один способ улучшить это значение — собрать переменные данные о времени прихода, то есть, на сколько минут вы опаздывали (или приходили рано) каждый день. Затем можно изучить эту вариацию процесса, чтобы определить коренную причину каждого неблагоприятного события.

Что такое Xbar?

Это представляет среднее значение подгруппы, записанное в Xbar-карте. В нашем сценарии с посещаемостью вы можете измерять время прихода каждый день и усреднять по неделям — после 50 недель вы увидите 50 значений, разбросанных как горный хребет по оси X карты, отсюда название.

Что такое R-карта (карта размаха)?

R-карта дополняет Xbar, поэтому термины Xbar и R-карта часто звучат вместе в SPC-мире. Она иллюстрирует размах между значениями данных для каждой соответствующей точки в Xbar-карте — например, самое раннее и самое позднее время прихода в любой данной неделе.

Если вы пришли в 6:37 утра в понедельник, самое раннее время недели, и в 7:02 утра в четверг — размах для этого подмножества переменных данных составил бы 25 минут.

Поскольку для расчетов нужно определенное количество данных, «мясо и картофель» SPC не случается сразу. Но в конечном счете мы используем эти значения для определения верхних и нижних пределов управления (скажем, 6:47 и 6:53), а также целевого среднего значения (6:50 было бы хорошим значением).

Если вы пришли однажды в 6:55, вы конечно не услышите об этом от шефа, но это указывает на то, что вам может понадобиться новый будильник или более надежная машина. Иными словами, пределы управления представляют минимально допустимый уровень качества для измеряемого, за пределами которого должны предприниматься корректирующие действия.

Смотрите Xbar и R-карты в действии с производственными данными. Источник: Learn & Apply

SPC помогает производителям докопаться до корня проблемы

Никто не будет использовать SPC для измерения посещаемости сотрудников, но вы определенно можете использовать его для отслеживания измерений на сложном отверстии, шагового диаметра внешней резьбы, радиуса гибки корпуса компьютера — и многих других областей.

И как и случайные опоздания, значения, выходящие за верхние или нижние пределы управления, указывают на то, что что-то пошло не так, например, пластина могла сколотиться или лазерная линза нуждается в чистке.

Любое из этого не проблема для исправления, но лучше сделать это сейчас, чем ждать бракованной детали.

Если размах кажется чрезмерным относительно признака детали — например, среднее 0,23 мм при допуске +/- 0,13 мм (0,25 мм суммарно) — то этот аспект процесса обработки выходит из-под контроля.

Время докопаться до корня проблемы.

Отклонения представляют возможность улучшить производственный процесс. Если диаметр отверстия начинает достигать пределов управления после 50 деталей, вы знаете, что пора менять пластину. Если это случается неожиданно или чаще, чем хотелось бы, может быть время для более способного вытачивающего инструмента.

Узнайте, как подключить до 1600 метрологических устройств для SPC с использованием передатчика и приемника U-Wave от Mitutoyo.

Обязательно документируйте любые неспланированные изменения процесса или оснастки прямо на SPC-карте. Это поможет направить вас по правильному пути и избежать повторения прошлых ошибок.

Кто регулярно использует SPC, не только станет лучше настроен на свои производственные процессы, но и начнет ценить другие методы непрерывного улучшения. Успех порождает дополнительный успех. Когда процессы стабильны, наладчики и листовщики будут иметь лишнее время на обслуживание оснастки и станков.

Некоторые могут преследовать инициативы сокращения времени наладки с использованием офлайн предустановки инструментов. Нестабильные процессы можно сделать менее таковыми с гидравлическими системами зажима или термосадочными державками.

Меняющиеся требования клиентов могут быть адресованы нулевыми системами позиционирования, стандартизированными турелями и магазинами инструментов — и быстрсменным оснащением.

Какая бы ни была стратегия улучшения, она наверняка снизит вариабельность процесса и улучшит качество деталей. И лучше всего — SPC будет там, чтобы помочь измерить это.

Как ваш цех использует SPC сегодня? Говорите об этом на форуме металлообработки.