摘要：針對(duì)先進(jìn)集成制造環(huán)境不僅要求技術(shù)上具有先進(jìn)性，更重要的是其理念上具有先進(jìn)性的特點(diǎn)，從統(tǒng)計(jì)過程控制（SPC）與計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)（CIMS）關(guān)系的視角和質(zhì)量改進(jìn)的角度，論證SPC在CMIS環(huán)境中的重要性，提出SPC是先進(jìn)制造技術(shù)的重要組成部分，其表現(xiàn)形式是SPC系統(tǒng)的自動(dòng)化與智能化。先進(jìn)的集成制造環(huán)境對(duì)SPC技術(shù)提出了新的要求，同時(shí)SPC系統(tǒng)的應(yīng)用將會(huì)為企業(yè)新質(zhì)量觀的實(shí)現(xiàn)，提供有力的保障和支持。 Abstract: According to the characteristics that advanced manufacturing environment requires not only the advancements in technologies, but also more importantly the advancements in manufacturing viewpoint, the paper demonstrated the importance of SPC in advanced manufacturing environment from the angle of the relationship between SPC and APC and quality improvement. It brings about the view that SPC is an important part in advanced manufacturing environment and points out that its form of expression will be the automatic SPC system. The new quality viewpoint in advanced manufacturing environment requires the individualization, integration, and informatization etc., SPC system provides forceful physical guarantee and support. 0 引言 當(dāng)今制造業(yè)對(duì)信息技術(shù)的利用已經(jīng)超越了CAD、CAM、CAPP、MRP等單項(xiàng)技術(shù)的時(shí)代，一個(gè)統(tǒng)一、高效、靈活的信息集成系統(tǒng)是企業(yè)在知識(shí)經(jīng)濟(jì)環(huán)境下不可或缺的基礎(chǔ)設(shè)施。而現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)（CIMS）,正是建設(shè)這樣一個(gè)系統(tǒng)的支撐技術(shù)，強(qiáng)調(diào)信息集成,強(qiáng)調(diào)以企業(yè)為主體的原則,使企業(yè)的計(jì)劃、生產(chǎn)、服務(wù)和管理通過信息技術(shù)實(shí)現(xiàn)柔性化。然而,要使我國從制造大國成為制造強(qiáng)國,產(chǎn)品質(zhì)量是最有利的戰(zhàn)略競爭武器,是企業(yè)求得生存和發(fā)展的關(guān)鍵。所以，在企業(yè)現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)（CIMS）環(huán)境中，SPC系統(tǒng)的作用與地位也就顯現(xiàn)愈加的重要。 目前,企業(yè)的經(jīng)營目標(biāo)已經(jīng)由產(chǎn)量轉(zhuǎn)變?yōu)橘|(zhì)量,非價(jià)格競爭己經(jīng)成為國際競爭的主要手段,顧客對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量的要求越來越高,社會(huì)環(huán)境對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量提出更高要求。而傳統(tǒng)的質(zhì)量控制有賴于檢驗(yàn)最終產(chǎn)品并篩選出不符合規(guī)范的產(chǎn)品，這種檢驗(yàn)策略通常是浪費(fèi)和不經(jīng)濟(jì)的，因?yàn)樗钱?dāng)不合格品產(chǎn)生以后的事后檢驗(yàn)。SPC技術(shù)的出現(xiàn)，讓質(zhì)量管理從這種被動(dòng)的事后把關(guān)發(fā)展到過程中積極的事前預(yù)防為主，通過生產(chǎn)數(shù)據(jù)采集，運(yùn)用SPC理論將數(shù)據(jù)分析計(jì)算后表現(xiàn)為圖形，在圖形的運(yùn)行有不合格趨勢時(shí)自動(dòng)預(yù)警，現(xiàn)場人員可及時(shí)調(diào)整，避免不合格品的產(chǎn)生，從而大大降低了企業(yè)的生產(chǎn)成本，同時(shí)也提高了企業(yè)的競爭能力。 1 先進(jìn)集成制造環(huán)境中的質(zhì)量觀 先進(jìn)集成制造技術(shù)并不單純是自動(dòng)化和計(jì)算機(jī)化，而是一種制造領(lǐng)域統(tǒng)管全局的大技術(shù)，并且是一個(gè)隨著經(jīng)濟(jì)和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展而形成，并隨其發(fā)展而發(fā)展的完整的科學(xué)體系。先進(jìn)集成制造環(huán)境是伴隨著經(jīng)濟(jì)全球化而形成與發(fā)展的，不僅具有技術(shù)上的先進(jìn)性，更重要的是其理念上的先進(jìn)性。先進(jìn)集成制造環(huán)境要求具有新的質(zhì)量觀。 首先，先進(jìn)集成制造環(huán)境必須建立在“以人為本” 的基礎(chǔ)上，提高質(zhì)量是每個(gè)人、每個(gè)企業(yè)的社會(huì)責(zé)任，從全社會(huì)、全人類的角度來審視質(zhì)量問題，接受“利他”、“群己合一” 的思想，才能保證好的質(zhì)量規(guī)章、方法的應(yīng)用。其次，“顧客成功” 是質(zhì)量的核心，傳統(tǒng)的質(zhì)量觀是一種“符合性質(zhì)量”，追求的是“產(chǎn)品合格”。只是單純保證產(chǎn)品的合格已不合時(shí)宜，必須能夠與顧客進(jìn)行細(xì)致的溝通，及時(shí)準(zhǔn)確地滿足用戶潛在的需求，使用戶達(dá)到最佳滿意度。最后，“標(biāo)準(zhǔn)化” 加“定制化” 將是產(chǎn)品質(zhì)量的基礎(chǔ)，產(chǎn)品質(zhì)量的基礎(chǔ)理應(yīng)變成零部件層次的“標(biāo)準(zhǔn)化” 和產(chǎn)品層次的“定制化” 的結(jié)合。個(gè)性化生產(chǎn)時(shí)代，企業(yè)只有仔細(xì)研究產(chǎn)品內(nèi)在功能的一致性以及各種差異導(dǎo)致的需求多樣性，實(shí)現(xiàn)“標(biāo)準(zhǔn)化” 和“定制化” 相結(jié)合，不斷為消費(fèi)者迅速設(shè)計(jì)、開發(fā)、生產(chǎn)、提供高附加值的產(chǎn)品，才能在激烈競爭中脫穎而出。 新質(zhì)量觀的實(shí)現(xiàn)需要科學(xué)的管理方法，零部件層次的“標(biāo)準(zhǔn)化” 為SPC的應(yīng)用提供了廣闊的前景，SPC作為一種科學(xué)管理方法將為新質(zhì)量觀的實(shí)現(xiàn)提供基礎(chǔ)保障。SPC可在售后服務(wù)方面發(fā)揮作用， 根據(jù)應(yīng)用SPC所保存的詳細(xì)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，可提前對(duì)用戶使用產(chǎn)品的情況作出預(yù)測；通過SPC， 企業(yè)可了解所生產(chǎn)產(chǎn)品質(zhì)量的總體分布情況，進(jìn)而提出改進(jìn)措施， 提高顧客滿意度；通過SPC，企業(yè)可事先確立一定的估算模型，控制銷售及售后服務(wù)成本。 2 SPC在先進(jìn)集成制造環(huán)境中的地位 進(jìn)入2O世紀(jì)9O年代以后．基于先進(jìn)制造技術(shù)的現(xiàn)代質(zhì)量工程技術(shù)中，對(duì)質(zhì)量的概念有著更為深刻的理解和要求，以往對(duì)SPC為主的過程質(zhì)量控制技術(shù)，在先進(jìn)集成制造環(huán)境中也越來越顯出其重要性。檢驗(yàn)和測量是先進(jìn)制造技術(shù)的一個(gè)重要功能。在監(jiān)控過程中，質(zhì)量的好壞可能來自于兩方面的因素：一是制造工序本身的質(zhì)量，二是計(jì)量測試的質(zhì)量。監(jiān)測過程中的質(zhì)量正是這兩方面的質(zhì)量綜合而成。因此，為與傳統(tǒng)的質(zhì)量觀念相區(qū)別，計(jì)量測試也作為質(zhì)量控制的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。技術(shù)開發(fā)優(yōu)先于具體的產(chǎn)品開發(fā)，因而技術(shù)開發(fā)成為質(zhì)量控制的源頭。在生產(chǎn)加工過程中，無論是零部件還是最終產(chǎn)品質(zhì)量，都可用質(zhì)量特性值波動(dòng)的大小來刻畫，波動(dòng)越小則質(zhì)量水平越高。 2.1 統(tǒng)計(jì)過程控制（SPC）與自動(dòng)過程控制（APC）的關(guān)系 在先進(jìn)生產(chǎn)制造環(huán)境中進(jìn)行質(zhì)量控制的方法主要有自動(dòng)過程控制（APC）和統(tǒng)計(jì)過程控制（SPC）兩種。APC和SPC具有相同的工作目標(biāo)，即監(jiān)測調(diào)整工序使其永遠(yuǎn)保持在原來的設(shè)計(jì)水平上。但是二者產(chǎn)生的背景和工作原理卻有顯著的差異，是兩種不同的控制策略。APC通過反饋、補(bǔ)償?shù)姆绞娇刂坪驼{(diào)整生產(chǎn)過程，SPC則是通過采用數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法控制工序處于穩(wěn)定狀態(tài)；APC是從技術(shù)的角度出發(fā)對(duì)質(zhì)量加以保證，SPC則是從管理的角度對(duì)質(zhì)量加以控制。 從技術(shù)角度出發(fā)的觀點(diǎn)認(rèn)為，先進(jìn)制造技術(shù)已具有先進(jìn)的檢測手段與反饋控制的APC系統(tǒng)，靠精益生產(chǎn)、敏捷制造等生產(chǎn)模式就足以完成對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量的加工要求。其主要依據(jù)是通過先進(jìn)的在線檢測和反饋控制可以達(dá)到所有零件都合格 。但新的質(zhì)量觀認(rèn)為，質(zhì)量控制的目標(biāo)并不僅是達(dá)到產(chǎn)品合格，而是追求一個(gè)“合理質(zhì)量”。實(shí)踐也證明，在表面上全部合格的產(chǎn)品也可能隱藏著重大的質(zhì)量隱患，而僅依靠APC是無法預(yù)先發(fā)覺的，只能是一種事后控制方式。這種基于“事后檢驗(yàn)” 的控制模式，單純依靠系統(tǒng)自身具有的功能是無法實(shí)現(xiàn)“預(yù)防控制” 先進(jìn)理念的。 SPC根據(jù)“防患于未然” 的指導(dǎo)思想， 重視數(shù)據(jù)的作用，強(qiáng)調(diào)從管理的角度而非技術(shù)的角度進(jìn)行質(zhì)量控制。通過采集到的大量數(shù)據(jù)．利用數(shù)理統(tǒng)計(jì)技術(shù)及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題，采取預(yù)警與反饋控制相結(jié)合的方式使工序質(zhì)量始終保持在一種穩(wěn)定的加工狀態(tài)，從而以較小的質(zhì)量損失保證產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定性。SPC所體現(xiàn)的是“一切以事實(shí)為依據(jù)” 的科學(xué)管理思想,強(qiáng)調(diào)以對(duì)事實(shí)（數(shù)據(jù)）的分析研究為目的，進(jìn)而得出客觀、公正的結(jié)論。SPC將與APC互相補(bǔ)充、互相依賴而達(dá)到保證質(zhì)量的目的。SPC可借助APC的在線測量裝置獲得基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，APC可借助SPC進(jìn)行系統(tǒng)維護(hù)、改進(jìn)與提高。 2.2 SPC在CIMS中的地位 CIMS是表征先進(jìn)制造技術(shù)的主要形式之一，SPC作為其重要構(gòu)成部分，為企業(yè)更加有效地實(shí)現(xiàn)質(zhì)量目標(biāo)提供了先進(jìn)的、高效的手段。CIMS環(huán)境下的質(zhì)量控制系統(tǒng)總體功能可分為質(zhì)量計(jì)劃制定、制造過程質(zhì)量管理和質(zhì)量綜合信息管理三部分。其中制造過程質(zhì)量管理部分的內(nèi)容包括：對(duì)進(jìn)貨質(zhì)量數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、存儲(chǔ)和檢驗(yàn)；對(duì)加工工序質(zhì)量進(jìn)行控制；檢測工序狀況，綜合評(píng)價(jià)與分析工序質(zhì)量；對(duì)零件加工過程質(zhì)量進(jìn)行跟蹤；對(duì)各類不良品的處理信息進(jìn)行審核管理；收集、分析和反饋制造過程中發(fā)現(xiàn)的各種質(zhì)量問題。作為企業(yè)活動(dòng)中心環(huán)節(jié)的制造過程，其質(zhì)量是整個(gè)質(zhì)量系統(tǒng)效能的最終體現(xiàn)。生產(chǎn)過程中產(chǎn)品的質(zhì)量數(shù)據(jù)是整個(gè)質(zhì)量系統(tǒng)中最重要的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)之一，SPC為數(shù)據(jù)的收集、分析、處理提供了行之有效的手段。 3 SPC先進(jìn)集成制造環(huán)境中的作用與發(fā)展趨勢 3.1 SPC在先進(jìn)集成制造環(huán)境中的作用 （1）對(duì)制造過程質(zhì)量問題的預(yù)防。通過SPC可以預(yù)測制造質(zhì)量和制造過程的狀況、能力的發(fā)展趨勢， 以便對(duì)可能發(fā)生的質(zhì)量問題預(yù)先采取相應(yīng)的預(yù)防措施。SPC通過預(yù)防和評(píng)價(jià)，對(duì)產(chǎn)生質(zhì)量問題的根源進(jìn)行分析，找出造成質(zhì)量問題的原因，進(jìn)行預(yù)防和消除。 （2）面向過程的質(zhì)量控制。傳統(tǒng)的SPC通過檢驗(yàn)產(chǎn)品的最終質(zhì)量參數(shù)對(duì)檢驗(yàn)結(jié)構(gòu)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，進(jìn)而判斷是否符合產(chǎn)品設(shè)計(jì)和工藝設(shè)計(jì)要求。新的觀念是對(duì)整個(gè)生產(chǎn)過程的過程參數(shù)，如設(shè)備運(yùn)行參數(shù)等進(jìn)行監(jiān)控，利用SPC對(duì)各種參數(shù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，判斷過程是否正?；蚴欠裼胁徽５陌l(fā)展趨勢。 （3）應(yīng)用在產(chǎn)品生命周期的其他環(huán)節(jié)。新的質(zhì)量觀認(rèn)為，質(zhì)量保證是貫穿到產(chǎn)品的整個(gè)生命周期中，產(chǎn)品生命周期所有過程都可看作是與制造過程相似的過程，都存在各自的過程參數(shù)，這些過程參數(shù)可通過統(tǒng)計(jì)方法分析，從而進(jìn)行質(zhì)量控制。 （4）SPC與企業(yè)信息系統(tǒng)的集成。在制造業(yè)集成化、信息化發(fā)展趨勢下，SPC作為子系統(tǒng)可有機(jī)地融合到企業(yè)的大系統(tǒng)中，從而使整個(gè)企業(yè)管理系統(tǒng)更加完善有效。 3.2 SPC在先進(jìn)集成制造環(huán)境中的發(fā)展趨勢 （1）實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)化。為保證SPC的有效性，必須實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)化。由于先進(jìn)制造環(huán)境的特點(diǎn)之一是信息化，計(jì)算機(jī)技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)已經(jīng)融入到企業(yè)的日常管理中，SPC也必須拋棄傳統(tǒng)的人工分析辦法。 （2）實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化。先進(jìn)制造環(huán)境的主要特點(diǎn)之一是以動(dòng)態(tài)的形式實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、制造、銷售，要求各部門之間質(zhì)量信息的互相交流，借助網(wǎng)絡(luò)能查詢到各部門基礎(chǔ)質(zhì)量數(shù)據(jù)與統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果，網(wǎng)絡(luò)將屏蔽空間感，使得這種查詢就像查詢自己部門里的基礎(chǔ)信息一樣。 （3）實(shí)現(xiàn)集成化。先進(jìn)制造技術(shù)的廣泛應(yīng)用，將以各種技術(shù)的集成為主要手段。并盡可能避免“孤島” 現(xiàn)象，SPC也必將被集成到更高級(jí)的信息系統(tǒng)中才能得到充分應(yīng)用。滿足上述要求的SPC系統(tǒng)將為新質(zhì)量觀的實(shí)現(xiàn)提供有力的物質(zhì)保障與支持。 4 SPC的企業(yè)應(yīng)用前景 隨著企業(yè)信息化的快速發(fā)展，借助于網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)、數(shù)據(jù)庫存儲(chǔ)技術(shù)和高性能網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)的建設(shè)，使得SPC統(tǒng)計(jì)過程控制系統(tǒng)能夠突破傳統(tǒng)SPC的實(shí)施模式，由離線的、分散的開環(huán)控制發(fā)展為在線式、系統(tǒng)的閉環(huán)控制，所需要對(duì)大量數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)收集、計(jì)算和分析可以借助于網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)來輕松地實(shí)現(xiàn)。實(shí)施“SPC統(tǒng)計(jì)過程控制系統(tǒng)”，改變傳統(tǒng)方式的離散的、簡單的手工操作方式，代之以自動(dòng)采集、實(shí)時(shí)在線、網(wǎng)絡(luò)控制等特點(diǎn)成為企業(yè)信息化不可缺少的一部分，通過對(duì)生產(chǎn)過程質(zhì)量實(shí)時(shí)控制，實(shí)現(xiàn)從“事后檢驗(yàn)” 到“預(yù)防不合格品產(chǎn)生”。不斷提高產(chǎn)品合格率，降低成本，提高企業(yè)效益，提升顧客對(duì)產(chǎn)品的滿意度，增強(qiáng)企業(yè)的競爭力。 參考文獻(xiàn)： [1]同淑榮.梁工謙．先進(jìn)制造系統(tǒng)中的統(tǒng)計(jì)過程控制．航空工程，2000（4）：12～13 [2]楊叔子，吳波．先進(jìn)制造技術(shù)及其發(fā)展趨勢．求是,2004（4）：47-49 [3]侯先榮．21世紀(jì)的新質(zhì)量觀．工業(yè)工程與管理，2001，6（1）：13-15 [4]Guh R S. 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