实现动态质量管理需要哪些关键技术？

关键词：质量管理,SPC,统计过程控制,数据采集

质量管理分为静态和动态，静态质量管理是指传统的质量管理，是一种离散的管理方式，很难发现隐藏在生产过程中的质量问题，想要从过程中发现质量变异几乎是不可能的。众所周知生产的过程是也是质量形成的过程，生产的过程是动态的，那么质量形成的过程也是动态的，因此我们需要一种新形式的质量管理方式，这就是动态质量管理。动态质量管理应该是将过程中的质量管理分为质量计划、质量实施、质量检查和质量处理四个阶段，四个阶段动态循环地执行，从而逐步改善和提高制造过程质量。

实现动态质量管理并非易事，需要以下几项技术作为支持：

一、数据采集技术

制造过程质量数据主要来自两个方面：对零件和产品的检测和对制造过程的监控。开展质量管理，就是要用数据来提出和解决产品质量的问题，用数据来反映或描述产品质量的变化规律，因此及时准确地获取质量数据是质量管理取得成功的关键。动态质量管理系统充分考虑了先进的数据采集技术和工厂的实际情况，采用具有高度适应性和可扩充性数据采集方式，包括自动采集、手工录入和数据转换与共享。

1、自动采集数据技术

系统设有各种接口与不同的数据采集装置（如计量器、测量器、条码读卡机、无线射频扫描仪与各类仪器仪表等）相连接，完成各种质量数据（包括外购原材料及零／部件检测数据、零件加工过程中在线检测和序后检测数据、过程状态监测数据、零件最终检测数据、装配过程检测数据和成品试验数据等）的自动采集及处理，还可以将分析结果自动反馈到生产设备的控制装置，实现闭环的质量控制。

2、手工录入数据技术

考虑到设备、现场条件和成本等因素，并不是所有的产品质检数据和生产线运行状态数据都能够做到自动采集和实时监控，这就需要利用各种手动计量仪或“目测”的方式来进行检测。系统设定相关质量信息录入功能，检测人员“目测”计量仪的读数，然后通过电脑或信息交互终端进行数据的录入、处理、传输和存储。

3、数据转换与共享技术

系统之间高度数据共享，可以方便地将产品的CAD、CAPP等各类信息转换至本系统，或通过共享数据的方式实现对产品质量的全面管理和监控。全面高效的数据转换与共享能力，可实时地将产品数据存入指定的数据库，或从数据库直接读取所需信息，数据存取时间周期由用户根据实施需要自行设置。

二、SPC技术

1、 SPC技术原理

统计过程控制（Statistical Process Control，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异常因素出现的征兆，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。

当过程受控时没有系统误差，随机误差具有一定的分布规律，即总体质量特性服从正态分布N（μ，σ2）。在正态分布±3σ范围内，即样品特征值出现在（μ±3σ）中的概率为99．73％，即超出±3σ范围发生概率仅为0．27％。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，因而，它强调过程在受控和有能力的状态下运行，使产品和服务稳定地满足顾客的要求。

2、英国威廉希尔体育公司SPC技术

车间制造过程动态质量管理系统采用英国威廉希尔体育公司SPC技术对关键工序质量进行控制。与传统的SPC不同，英国威廉希尔体育公司SPC应用成熟的数据采集、分析、处理和控制技术实现对质量数据的管理，将质量参数选取、质量数据采集、绘制分析用控制图、绘制控制用控制图以及质量诊断与过程调整等质量管理模块集成在一起，实现动态工序质量控制。

1）质量参数获取：在车间制造过程中，要系统地识别、分析产品或零／部件工艺流程，找出影响产品质量的因素，并根据各工序对最终产品质量影响程度的大小及相互关系，绘制关键工序流程图；根据该图确定质量控制点及关键参数，绘制工序质量管理网络图，对影响产品质量的关键工序实施监控。在确定了关键工序及其参数后，就要对这些参数进行及时准确地采集和处理，为后续计算、控制和分析诊断做准备。

2）绘制控制图：根据控制图使用的目的不同，可分为分析用和控制用两个阶段，因此要分别绘制分析用和控制用控制图。一道工序的初期或进行系统改进后，总存在不稳定因素，因此，先要绘制分析用控制图来判断过程是否受控。在分析用控制图阶段，点出万方数据界说明过程有异因存在，应积极采取措施分析原因，调整过程，直到剔除所有异因，过程受控。在保证过程受控的情况下，通过计算过程能力指数Cp，判断过程能力是否合适。如果过程能力充足，就用稳态下控制图的控制线控制生产过程；如果过程能力不充足，则要采取措施分析原因，调整过程，然后重新进行过程判断和过程能力评价。

其中，过程能力是指过程输出符合公差范围的能力。通常将允许的公差范围除以6σ的比值称为过程能力指数。当公差的中心值M与数据分布的中心一致时，称过程能力“无偏”，指数用Cp表示；不一致时称为“有偏”，指数用Cpk表示。

Cp＝T／（6σ）

Cpk＝（1－K）Cp

式中：T为公差范围，T＝TU－TL，TU为上公差界限，TL为下公差界限；K为μ与M的偏移度，K＝2︱M－μ︱／T。

3）质量诊断与过程调整：在绘制控制图的过程中，过程判断和过程能力分析是两个非常重要的环节，如果出现过程不稳定或过程能力不足的情况，必须进行质量诊断。通过查询质量分析诊断知识库，发现上述情况的原因及解决办法，然后进行过程调整，最终达到稳定的制造过程和合适的过程能力。

动态质量管理是一种面向生产过程的质量管理形式，特别是SPC技术的引进使动态质量管理更体现了过程质量管理的动态性，随着信息技术的快速发展，许多的系统软件被应用到企业的日常管理当中，如英国威廉希尔体育公司的SPC软件，为企业提供了最科学的方式，帮助企业实现了动态质量管理。