構(gòu)建冶煉企業(yè)基于SPC的質(zhì)量管理“四化”系統(tǒng)

李 艷

（浙江華友鈷業(yè)股份有限公司，浙江 桐鄉(xiāng) 314500）

生產(chǎn)過程廣泛涉及人員、設備、材料、方法、環(huán)境、測量等因素，這些因素的個體變化會對整體過程產(chǎn)生重要影響，并會導致產(chǎn)品質(zhì)量的非正常波動。在信息化時代，數(shù)據(jù)是企業(yè)至關重要的資源，其質(zhì)量是企業(yè)提升業(yè)績和盈利能力的關鍵[1]。為集成各環(huán)節(jié)質(zhì)量數(shù)據(jù)，通過系統(tǒng)及移動終端進行質(zhì)量數(shù)據(jù)采集和分析，幫助質(zhì)量人員在第一時間做出正確的判斷，配合隨即進行的過程改善，在問題產(chǎn)生初期就將潛在的不穩(wěn)定因素排除，最大程度避免缺陷產(chǎn)生，適時做好預警、控制、糾正、預防和提升工作，對提升產(chǎn)品質(zhì)量和客戶滿意度、降低質(zhì)量成本、提升綜合競爭力具有重要意義。

1 系統(tǒng)構(gòu)建背景

1.1 時代需求

我國已經(jīng)進入科技信息化的時代，同時，國家開始重視起低碳環(huán)保的工作，并出臺了一系列的管理規(guī)定。這就使得制造業(yè)也在朝著智能化、綠色化的方向發(fā)展[2]。

1.2 市場需求

目前產(chǎn)品同質(zhì)化競爭日趨激烈、產(chǎn)品質(zhì)量要求動態(tài)升級，已在符合性質(zhì)量的基礎上強化對穩(wěn)定性質(zhì)量的要求。這對過程能力保障提出了更高的要求。在市場的激烈競爭下，企業(yè)生產(chǎn)產(chǎn)品的質(zhì)量是企業(yè)之間競爭的一個核心因素。信息化管理系統(tǒng)不僅可以收集分析生產(chǎn)過程中每一個工序的質(zhì)量數(shù)據(jù)，保證產(chǎn)品每一個生產(chǎn)階段的穩(wěn)定性，還有利于產(chǎn)品整體質(zhì)量的提高[3]。

1.3 企業(yè)管理提升需求

華友鈷業(yè)是一家專注于鋰電新能源材料制造、鈷新材料深加工以及鈷、銅有色金屬采、選、冶的高新技術企業(yè)，主要產(chǎn)品為鋰電正極材料前驅(qū)體、鈷的化學品以及銅鎳金屬，經(jīng)過十多年的發(fā)展積淀，形成了集采、選、冶、新材料深加工于一體的縱向一體化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)。華友鈷業(yè)具有產(chǎn)品制造工藝鏈長、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)復雜、產(chǎn)品類型多的特點，但目前質(zhì)量數(shù)據(jù)未實現(xiàn)全部集成，分散于OA系統(tǒng)、SAP系統(tǒng)、手工臺賬等散亂的報表中，調(diào)用、分析時間長、效率低，耗費大量人力。

2 系統(tǒng)構(gòu)建思想

ISO 9001:2015強調(diào)“過程方法”，提倡下道工序即是客戶的理念。本系統(tǒng)將眾多活動作為相互關聯(lián)的過程進行系統(tǒng)管理，依托SPC軟件及PDCA方法論，構(gòu)建質(zhì)量管理“系統(tǒng)化、精準化、信息化、落地化”系統(tǒng)（簡稱“四化”系統(tǒng)），運行時配合標準流程/程序及激勵考核進行規(guī)范以實現(xiàn)落地，系統(tǒng)構(gòu)建框架見圖1。

2.1 質(zhì)量功能設計

2.1.1 基礎信息準備和計劃（Plan）

依據(jù)組織架構(gòu)和對數(shù)據(jù)的控制、編輯、查閱、調(diào)用需求，轉(zhuǎn)變?yōu)橘|(zhì)量管理網(wǎng)絡架構(gòu)植入系統(tǒng)，便于決策層、管理層、操作層后期按需訪問、操作。將物料基礎信息植入系統(tǒng)，建立管理對象。通過文檔或人工錄入形式在系統(tǒng)中植入技術標準、CP/QC工程圖等標準，建立系統(tǒng)管控標準并方便員工瀏覽查看，標準修訂、更新時同步在系統(tǒng)中維護。

2.1.2 數(shù)據(jù)采集（Do）

設計防錯對數(shù)據(jù)采集工作進行提醒，采集形式包括以下方式：手動數(shù)據(jù)錄入、量具數(shù)據(jù)導入、文本文件數(shù)據(jù)導入、活動數(shù)據(jù)集成（DCS+LIMS+SAP）等。

2.1.3 監(jiān)控與報警（Check）

數(shù)據(jù)采集進入系統(tǒng)后自動生成圖表，類型、模板根據(jù)需求進行設計并植入系統(tǒng)。查看方式靈活多變，將員工從繁雜的手工文檔中解脫出來，通過簡單的按鈕就可實現(xiàn)數(shù)據(jù)信息切換，大大減輕分析強度。在常規(guī)控制圖GB/T4091-2001中規(guī)定了八條判異準則，系統(tǒng)將根據(jù)實時采集進入系統(tǒng)的數(shù)據(jù)進行計算并判別。當某種判異符合事先設定的報警條件時，軟件會按設定的報警方式，把異常情況的發(fā)生位置、原因等警報發(fā)給相關人員；相關人員再采取措施，從而達到實時控制生產(chǎn)過程質(zhì)量、實時預防和反應的目的。同時，系統(tǒng)會自動將異常信息進行記錄并用顏色標識，更新相關圖表，所有報告、統(tǒng)計數(shù)據(jù)、圖表也會在第一時間更新。根據(jù)各層級管理要求，在系統(tǒng)界面，設置決策層、管理層、操作層分級質(zhì)量儀表盤，根據(jù)場景需要實現(xiàn)經(jīng)營會/質(zhì)量會/辦公室/現(xiàn)場監(jiān)控模式，在系統(tǒng)中實現(xiàn)流程可視化、績效可視化、事件可視化，結(jié)合現(xiàn)場展示屏幕實現(xiàn)現(xiàn)場可視化，實時掌握數(shù)據(jù)信息、迅速響應工作要求。

圖1 基于SPC的質(zhì)量管理“四化”系統(tǒng)框架

2.1.4 管理職能延伸（Action）

（1）分析與改進：系統(tǒng)內(nèi)置柏拉圖和箱線圖，便于通過對實時數(shù)據(jù)的多角度比較分析，進而確定異常問題的主因。這樣就可以從“人、機、料、法、環(huán)、測”（即5M1E）方面來深入調(diào)查異常產(chǎn)生的影響因素，找到消除質(zhì)量隱患的措施。系統(tǒng)的批次追溯報告能動態(tài)生成產(chǎn)品和原材料的雙向質(zhì)量追溯分析。實時生成的Cpk報告能根據(jù)實時采集的數(shù)據(jù)，動態(tài)生成面向設備、產(chǎn)品、原料等各個角度的Cpk報告。觸發(fā)質(zhì)量事故時，系統(tǒng)將實時發(fā)布事故信息，并流程推送至對應人員進行處理分析直至事故閉環(huán)，事故處理過程中可采用諸如8D、QCC、六西格瑪?shù)确椒ā?shù)據(jù)輸出能將采集到的數(shù)據(jù)導出到Excel、TXT或Minitab等工具軟件。根據(jù)需要在系統(tǒng)中設置提醒功能，并對待處理事項進行督辦。

（2）質(zhì)量成本管控：著名質(zhì)量管理專家戴明曾提出：在生產(chǎn)的過程中，出現(xiàn)質(zhì)量問題的原因只有10%～15%來自工人，而85%～90%是來自企業(yè)內(nèi)部管理[4]。質(zhì)量成本由預防成本、鑒定成本、故障成本組成，通常提升預防成本及鑒定成本將會降低內(nèi)外部故障成本，但當預防成本及鑒定成本控制到一定水平時，故障成本將趨于穩(wěn)定或難以進一步突破降低，故將會存在過度投入換取的回報并不明顯的局面，尋求一個綜合成本最優(yōu)，是組織努力的方向。本次系統(tǒng)構(gòu)建，融入質(zhì)量成本管控元素，通過系統(tǒng)監(jiān)控項目數(shù)量，自動計算產(chǎn)品鑒定成本。通過系統(tǒng)統(tǒng)計各環(huán)節(jié)質(zhì)量故障自動計算故障成本。系統(tǒng)根據(jù)各欄目數(shù)據(jù)自動生成質(zhì)量成本分析報告，解脫人力避免去做價值含量低的數(shù)據(jù)搬運及統(tǒng)計工作。

（3）量具跟蹤系統(tǒng)與測量系統(tǒng)分析：量具跟蹤系統(tǒng)（GTS）對量具校準周期進行管理。應用量具跟蹤系統(tǒng)輸入、控制和維護各種校準要求、程序和校準結(jié)果，可有效防止無效檢定、校準周期的量具參與SPC數(shù)據(jù)采集過程。測量系統(tǒng)分析系統(tǒng)（MSA）用于評估量具的GRR(重復性與再現(xiàn)性)，確保量具能夠分辨出過程的波動，系統(tǒng)完全符合AIAG的測量系統(tǒng)分析文件要求。偏差分析管理對S(供應商)/I（輸入）兩個環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)、O（輸出）/C（客戶）兩個環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)實施偏差分析管理。

2.2 系統(tǒng)構(gòu)建的價值

2.2.1 提升質(zhì)量管理智能化水平

（1）系統(tǒng)化：按照S(供應商)-I（輸入）-P（過程）-O（輸出）-C（客戶）的系統(tǒng)化管理，質(zhì)量數(shù)據(jù)全部集成到質(zhì)量管理系統(tǒng)，并根據(jù)場景需求實現(xiàn)可視化。

（2）精準化：從客戶-產(chǎn)品-項目-參數(shù)的維度，實施分級管理，對關鍵客戶、關鍵產(chǎn)品、關鍵項目、關鍵參數(shù)實施精準化管理，全部實施穩(wěn)定性趨勢監(jiān)控、分析、改進。

（3）信息化：實現(xiàn)LIMS、SPC、SAP無縫串接及數(shù)據(jù)交互，通過系統(tǒng)可實時進行數(shù)據(jù)監(jiān)控、分析、判定、改進、事故處理、成本管理、量測系統(tǒng)分析、出/入庫管理。各層級人員查看、調(diào)用、分析、監(jiān)控、總結(jié)通過系統(tǒng)完成，實現(xiàn)分分鐘出報告。

（4）落地化：系統(tǒng)植入異常處理流程及事故處理流程，植入待辦事務提醒及督辦功能，配套考核激勵方案，實現(xiàn)工作可落地。

2.2.2 工作效率提升（解放人力）

系統(tǒng)實現(xiàn)了數(shù)據(jù)采集時間及報表制作時間削減15%，異常處理流程及事故處理時間提升10%。

2.2.3 產(chǎn)出質(zhì)量提升

通過系統(tǒng)管理，產(chǎn)品合格率及穩(wěn)定性得以提升。

2.2.4 質(zhì)量成本降低

內(nèi)、外部故障損失率10%。

3 結(jié)語

通過使用信息化技術進行質(zhì)量控制，可以讓企業(yè)的質(zhì)量控制效率更高，更加精準。企業(yè)要靈活的將信息化技術運用到質(zhì)量控制的各個環(huán)節(jié)，幫助企業(yè)的質(zhì)量管理能夠更上一層樓[5]。本次通過構(gòu)建質(zhì)量管理四化系統(tǒng)，實現(xiàn)了工作效率和產(chǎn)品質(zhì)量的提升，并實現(xiàn)了質(zhì)量成本的優(yōu)化，提升了企業(yè)的競爭力。