SPC在SAP+R3質(zhì)量管理中的應(yīng)用 sap qM module

1、spc在sap r/3 質(zhì)量管理模塊中的應(yīng)用奧特斯(中國)有限公司 質(zhì)量部(201108) 李 達(dá)關(guān)鍵詞：統(tǒng)計(jì)過程控制 sap 質(zhì)量管理 質(zhì)量控制 信息系統(tǒng)key words: spc sapquality managementquality controlinformation system摘要：本文就spc在sap qm模塊中的具體應(yīng)用方法進(jìn)行了詳盡的闡述。制造業(yè)的實(shí)施案例從檢驗(yàn)特性、抽樣程序、檢驗(yàn)計(jì)劃、spc準(zhǔn)則等方面入手，分析spc如何幫助企業(yè)實(shí)現(xiàn)過程參數(shù)的監(jiān)控。abstract: specific application of spc in sap qm model is descr

2、ibed comprehensively in this paper. inspection characteristics, sampling procedure, inspection plan as well as spc criteria are included in the case study so that its helpful for manufacturing industry to implement spc in sap. 1 引言在制造業(yè)中, spc作為一種統(tǒng)計(jì)工具可以準(zhǔn)確、實(shí)時(shí)檢測生產(chǎn)過程的相關(guān)參數(shù)。然而spc的實(shí)施通常取決于企業(yè)所提供的軟件。軟件的設(shè)計(jì)和實(shí)施對數(shù)

3、據(jù)的收集是至關(guān)重要的，特別是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和系統(tǒng)自動化程度飛速發(fā)展的今天，spc系統(tǒng)已更多采取利用數(shù)據(jù)采集設(shè)備自動進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，實(shí)時(shí)傳輸?shù)劫|(zhì)量控制中心進(jìn)行分析的方式。 因此數(shù)據(jù)是否有用在大多數(shù)情況下取決與軟件的性能，存儲功能，報(bào)表等。在眾多質(zhì)量管理軟件中，全球最大erp軟件供應(yīng)商sap提供的質(zhì)量管理模塊可以輕松的將生產(chǎn)過程中所收集到的數(shù)據(jù)用spc來統(tǒng)計(jì)管理。本文擬就此項(xiàng)功能拋磚引玉以推動spc在sap qm模塊中的應(yīng)用.2 spc工具及其方法論spc(統(tǒng)計(jì)過程控制(statistical process control)主要是指應(yīng)用統(tǒng)計(jì)分析技術(shù)對生產(chǎn)過程進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，科學(xué)的區(qū)分出生產(chǎn)過程中產(chǎn)品

4、質(zhì)量的隨機(jī)波動與異常波動，從而對生產(chǎn)過程的異常趨勢提出預(yù)警，以便生產(chǎn)管理人員及時(shí)采取措施，消除異常，恢復(fù)過程的穩(wěn)定，從而達(dá)到提高和控制質(zhì)量的目的。使用spc技術(shù)，管理者可以清楚地知道：這個(gè)過程是否穩(wěn)定、是否處于受控狀態(tài)、過程的能力是否足夠等，從而采取適當(dāng)措施以糾正或維持過程現(xiàn)狀。spc技術(shù)的出現(xiàn)，讓質(zhì)量管理從被動的成品檢驗(yàn)發(fā)展到生產(chǎn)過程中積極的預(yù)防，從而大大降低了企業(yè)的生產(chǎn)運(yùn)營成本。spc的實(shí)施主要分成兩個(gè)步驟：數(shù)據(jù)采集分析階段和運(yùn)行監(jiān)控階段。首先將相應(yīng)的測試設(shè)備、系統(tǒng)按照要求進(jìn)行設(shè)置。然后利用生產(chǎn)過程來收集大量的數(shù)據(jù)，作成分析用控制圖、或進(jìn)行過程能力分析。一旦分析完成便可進(jìn)入監(jiān)控階段，即利用

5、控制圖（常用的為質(zhì)量控制圖qcc或過程監(jiān)測圖pmc）進(jìn)行監(jiān)控。并最終減少生產(chǎn)流程中造成質(zhì)量損失的那些不必要的波動和影響。穩(wěn)定的spc過程報(bào)廢率是相當(dāng)?shù)牡汀pc統(tǒng)計(jì)分析方法不勝枚舉, 常用的主要有: 控制圖、柱狀圖、運(yùn)行圖（走勢圖）、因果圖、排列圖（帕累托圖）、散布圖、工程能力指數(shù)（cpk）、相關(guān)性分析和回歸分析等。3 sap質(zhì)量管理模塊3.1 概述sap質(zhì)量管理（qm）模塊在物流供應(yīng)鏈中對檢測和保證高質(zhì)量的過程提供有效的計(jì)劃和實(shí)施。因?yàn)橹灰粋€(gè)集成系統(tǒng)就可以完全實(shí)現(xiàn)iso9001標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定的要求。sap r3質(zhì)量管理子系統(tǒng)把質(zhì)量管理和其他應(yīng)用模塊，例如物料管理mm、生產(chǎn)計(jì)劃pp、銷售和分銷s

6、d以及成本會計(jì)fi/co等連接起來。比如因?yàn)閷υ牧鲜肇洐z驗(yàn)(iqc)而自動觸發(fā)產(chǎn)生檢驗(yàn)批(inspection lot)就是一個(gè)典型的例子。它支持的功能包括：質(zhì)量計(jì)劃、質(zhì)量檢驗(yàn)和質(zhì)量控制。此外它也可以創(chuàng)建質(zhì)量證書和處理問題/投訴的質(zhì)量通知(quality notification)。具體性能如下：l 基本數(shù)據(jù) (例如，物料主數(shù)據(jù)，目錄(catalogs)，檢驗(yàn)特性，檢驗(yàn)方法，抽樣程序)l 檢驗(yàn)計(jì)劃 l 采購中的質(zhì)量管理iqcl 銷售與分銷中的質(zhì)量管理l 檢驗(yàn)批的處理 (創(chuàng)建檢驗(yàn)批和完成檢驗(yàn)批)l 結(jié)果記錄 l 缺陷記錄l 樣品管理l 質(zhì)量信息系統(tǒng)l 檢驗(yàn)范圍的動態(tài)準(zhǔn)則l 質(zhì)量控制l 質(zhì)量證書

7、l 質(zhì)量通知l 測試儀器的管理3.2 qm中的spc性能spc控制圖技術(shù)這項(xiàng)功能意味著qm可以提供完整的統(tǒng)計(jì)過程控制。制造企業(yè)可以利用其支持可視化圖表的功能來對輸入的測量值進(jìn)行過程分析和優(yōu)化。在質(zhì)量控制這一環(huán)節(jié)中，可以應(yīng)用spc技術(shù)來檢測和控制生產(chǎn)過程，其中包括使用控制圖來顯示樣本平均值和標(biāo)準(zhǔn)差?？刂茍D就自動成為記錄生產(chǎn)過程質(zhì)量趨勢的圖形工具。sapr3質(zhì)量功能子系統(tǒng)支持下列類型具有正態(tài)分布模式的檢驗(yàn)特性的控制圖：l 有允差極限的平均值圖l 無允差極限的平均值圖l 標(biāo)準(zhǔn)差圖l 平均值的休哈特圖l 有標(biāo)準(zhǔn)差的休哈特圖常規(guī)的控制變量有：平均值x、標(biāo)準(zhǔn)差s、極差r、中位值、樣品初始值、缺陷部件數(shù)、缺

8、陷數(shù)除了平均值和標(biāo)準(zhǔn)差以外，若檢驗(yàn)特性的公差范圍和標(biāo)稱值已知則可以決定cp和cpk。這兩個(gè)參數(shù)是過程的績效參數(shù)。對于一個(gè)有效和受控的過程，兩個(gè)值至少都應(yīng)該大于1.33。在許多工業(yè)界，對制程能力參數(shù)的最小要求為1.66或更高。3.3 sap系統(tǒng)中的控制圖在創(chuàng)建檢驗(yàn)批時(shí)，對每一個(gè)設(shè)定有控制圖的特性(inspection characteristics)都會自動產(chǎn)生一條控制圖編號。因此當(dāng)你做結(jié)果記錄(result recording)時(shí)，你可輸入測量值然后一個(gè)單獨(dú)的圖形窗口將用于顯示控制圖的軌跡。圖1顯示了歷史和最新輸入的檢驗(yàn)結(jié)果。采用適當(dāng)?shù)姆椒?，系統(tǒng)可以根據(jù)測量結(jié)果計(jì)算極限值和警告限，當(dāng)然也可以自

9、己定義。在結(jié)果記錄期間系統(tǒng)將更新并顯示控制圖。具體的控制圖是在檢驗(yàn)計(jì)劃的檢驗(yàn)特性和抽樣程序中定義的。例如可以定義一個(gè)檢驗(yàn)批有獨(dú)立的控制圖，或者對多個(gè)檢驗(yàn)批(同一物料)使用同一條控制圖。也就是說一個(gè)控制圖表可以包括幾個(gè)檢驗(yàn)批或生產(chǎn)訂單的數(shù)據(jù)，它取決于你所選擇的spc準(zhǔn)則。雖然控制圖表主要用于生產(chǎn)過程的質(zhì)量控制，但它也可以被用于其他來源的檢驗(yàn)批(例如收貨對供應(yīng)商產(chǎn)品質(zhì)量進(jìn)行監(jiān)控)。待檢清單區(qū)域測量結(jié)果控制圖圖1對測量結(jié)果的評估(接受還是拒絕)，可以自動執(zhí)行，比如一旦超出或低于極限值將會導(dǎo)致對檢驗(yàn)特性的拒收。然而這些評估也可以手動來完成(manual evaluation)。若想關(guān)掉一條控制圖，它非

10、常類似于完成一個(gè)檢驗(yàn)特性。因此對下一個(gè)檢驗(yàn)批，系統(tǒng)重新開啟一條新的控制圖編號。這就意味著，如果你還需要對下一個(gè)檢驗(yàn)批進(jìn)行記錄在以前的控制圖上，你將不能關(guān)掉該控制圖。4 實(shí)施方案根據(jù)sap在質(zhì)量管理中的基本流程，下列流程圖可以作為實(shí)施的基本步驟(參見圖)。首先，你必須將待檢參數(shù)設(shè)置為一個(gè)檢驗(yàn)特性(inspection characteristics)，計(jì)數(shù)型或計(jì)量型特性。比如iqc中測量原材料的長度, 濃度和重量等。其次，定義抽樣程序(sampling procedure)，它包括：抽樣類型：只允許采用固定樣品(fixed sample)評估方式(valuation mode)：選用spc檢驗(yàn)的

11、特殊評估模式，它可以根據(jù)質(zhì)量控制圖的上下限對樣品或檢驗(yàn)特性結(jié)果進(jìn)行評估?？刂茍D類別：對spc抽樣程序，你需要分配某一類型的控制圖，比如x-bar/s圖樣品容量(sample size)：使用spc檢驗(yàn)測量值時(shí)，抽樣范圍通常介于3-10，最常見的是n=5。此外，上述信息應(yīng)該賦給檢驗(yàn)計(jì)劃（inspection plan）并在檢驗(yàn)計(jì)劃中定義spc準(zhǔn)則。例如控制圖是根據(jù)檢驗(yàn)特性和產(chǎn)品型號組合而成的。它表示所有同一型號的產(chǎn)品的同一檢驗(yàn)特性測量結(jié)果列在該控制圖上。最后，在手動或者根據(jù)某些條件觸發(fā)而產(chǎn)生的檢驗(yàn)批上就可以將測試結(jié)果記錄到sap系統(tǒng)中，以便于最后通過控制圖顯示出來并計(jì)算相應(yīng)的制程參數(shù)cpk等。圖

12、25 實(shí)戰(zhàn)案例分析 奧特斯(中國)有限公司作為奧地利在我國進(jìn)行最大投資的企業(yè)，主要生產(chǎn)手機(jī)和汽車行業(yè)印刷電路板。在它的sap質(zhì)量管理特別是成品的過程檢驗(yàn)中成功實(shí)施了spc。.1設(shè)置檢驗(yàn)特性首先考慮在那些工作站應(yīng)該引入spc檢驗(yàn)特性。比如在鍍銅線上對ph值定期測量，因此先建立一個(gè)含spc屬性和上下限的檢驗(yàn)特性c01-1-1， 然后賦到檢驗(yàn)計(jì)劃中。 在這一階段你必須將檢驗(yàn)特性標(biāo)注上抽樣程序(sampling procedure)和spc屬性。如圖和圖所示。圖 圖此外對已知上下限的檢驗(yàn)特性,可以選擇上下限標(biāo)簽（indicator）。隨后系統(tǒng)會要求你輸入那些數(shù)值。圖.2 定義抽樣程序（spc控制圖類別

13、）同時(shí)創(chuàng)建抽樣程序co01， 其中的抽樣類型選擇：固定抽樣；評估方式(valuation mode)：選用spc檢驗(yàn)控制圖類型定義為：shewhart chart for x bar/samples；最后在檢驗(yàn)計(jì)劃中定義spc準(zhǔn)則：根據(jù) ”master inspection characteristic/material”，它使得該特性的所有數(shù)據(jù)都累加在一條控制圖上，除非你手動關(guān)掉該曲線圖。（參見圖6、圖7和圖8）圖6圖7圖8其中當(dāng)設(shè)定抽樣容量時(shí)，需考慮下列因素：如果你想使樣品數(shù)n=1，你應(yīng)保證：控制圖不含s-track，因?yàn)閚=1時(shí)，標(biāo)準(zhǔn)差總是等于零。5.3 結(jié)果記錄（數(shù)據(jù)錄入）一旦儀器設(shè)備

14、的測量活動結(jié)束后，就可以將結(jié)果輸入到sap中讓系統(tǒng)自動進(jìn)行評估。由于sap的數(shù)據(jù)接口提供了各種方法，你可以輕而易舉的實(shí)現(xiàn)這一功能。典型的方案是將microsoft-excel的數(shù)據(jù)傳送到sap中。如圖9所示： 帶pc機(jī)待添加的隱藏文字內(nèi)容3的測試儀器含 vba和 宏 的 ms-excel 在sap中記 錄結(jié)果并 進(jìn)行評估圖9該方法使得含vba程序的ms-excel文件直接讀取測試儀器的數(shù)據(jù)并存儲成為可能，隨后sap質(zhì)量管理功能所提供的增強(qiáng)模式（enhancement）將excel單元格中的數(shù)據(jù)直接上傳到sap服務(wù)器上，以實(shí)現(xiàn)進(jìn)一步的分析和計(jì)算。5.4 數(shù)據(jù)圖表 （典型圖表）圖1是一個(gè)記錄好結(jié)果

15、以后的典型例子。在其中，圖標(biāo)和分別代表該特性后臺對應(yīng)的控制圖和柱狀圖。簡單單擊他們你就可以看到這些結(jié)果。其中控制圖代表所有的歷史數(shù)據(jù)（每次測量的平均值）將根據(jù)你設(shè)定的spc準(zhǔn)則來顯示。而它的走勢圖（run chart）只能對一次測量過程的若干次結(jié)果進(jìn)行排列（如圖10所示，對同一樣品測量10的次結(jié)果），而在控制圖上它只顯示一個(gè)點(diǎn)（10次測量的平均值）。圖10 圖11 圖12此外sap系統(tǒng)也提供柱狀圖(圖11)，整理成正態(tài)分布形狀以后可以通過菜單：goto statistical values來計(jì)算相應(yīng)的制程能力參數(shù)cpk、標(biāo)準(zhǔn)差s值等。5.5 數(shù)據(jù)下傳與外部其他系統(tǒng)的接口sap系統(tǒng)中列出了幾種統(tǒng)

16、計(jì)評估方法，比如平均值、 標(biāo)準(zhǔn)偏差、過程能力指數(shù)等。他與其他強(qiáng)大的專業(yè)質(zhì)量工程軟件(比如minitab)有良好的數(shù)據(jù)共享性。 它所提供的數(shù)據(jù)下傳功能目的就在于可以將sap在檢驗(yàn)過程中記錄的那些數(shù)據(jù)源下載到到外部的特殊統(tǒng)計(jì)軟件中完成進(jìn)一步的評估和分析，例如計(jì)算gage r&r 等。因此sap系統(tǒng)提供一種所謂的的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)接口(statistic data interface) qm-sti經(jīng)由rfc(remote function call)來幫助實(shí)現(xiàn)這一功能。它在三個(gè)地方可以實(shí)現(xiàn)：a) 記錄結(jié)果時(shí)（圖1），通過菜單：extrasstatisticsqm-sti evaluationb) 在spc

17、控制圖區(qū)域（圖1）用圖標(biāo)來實(shí)現(xiàn)c) 系統(tǒng)會對所有的定量特性保存一個(gè)歷史記錄。因此在歷史紀(jì)錄中你也可以下載所有的歷史數(shù)據(jù)。spc成功實(shí)施以后,可以傳送下列數(shù)據(jù)到外部:l 檢驗(yàn)結(jié)果(測量值)l 檢驗(yàn)規(guī)范(公差、上下限等)l 參考數(shù)據(jù)(樣品容量、檢驗(yàn)批號、物料編號/產(chǎn)品型號等)l 其他數(shù)據(jù)(產(chǎn)品描述、測量單位等)6 結(jié)論在當(dāng)今信息飛速發(fā)展的時(shí)代，sap作為大型應(yīng)用管理軟件將企業(yè)的各項(xiàng)信息集于一體，從原材料到成品管理、從生產(chǎn)計(jì)劃的安排到銷售系統(tǒng)的統(tǒng)計(jì)、從質(zhì)量管理、設(shè)備管理到財(cái)務(wù)管理都能實(shí)時(shí)運(yùn)行。他的及時(shí)性和靈活性使企業(yè)的優(yōu)化和決策得以順利實(shí)現(xiàn)。 在它所提供的質(zhì)量管理功能中，筆者通過長時(shí)間的實(shí)踐取得了如何成功實(shí)施spc的經(jīng)驗(yàn)，它的運(yùn)用可以給企業(yè)對生產(chǎn)過程的監(jiān)控帶來巨大的利益，從而保證了產(chǎn)品的穩(wěn)定性和可靠性，降低報(bào)廢指標(biāo)和節(jié)約成本。其中的實(shí)施案例從檢驗(yàn)特性、抽樣程序、檢驗(yàn)計(jì)劃、spc準(zhǔn)則等方面入手，分析了spc如何對程參數(shù)進(jìn)行監(jiān)控，希望對大家有所裨益。參考文獻(xiàn):i. sap r/3 quality management, michael hoelze