什么是5s管理理与事前管理的联系?

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陶瓷工厂――现代企业的现场“5S”管理[提要]在吸收国外现场管理的先进理论的基础上,针对国内陶瓷墙地砖企业的实际情况,结合国内成功的案例,对生产现场管理内容和实施方法提出可操作性的措施。
&&& 在吸收国外现场管理的先进理论的基础上,针对国内墙地砖的实际情况,结合国内成功的案例,对生产现场管理内容和实施方法提出可操作性的措施。   1、前言&&&&& 陶瓷工厂---论现代企业的现场“5S”管理(图)&&&& 关于现代企业的现场管理,目前流行的理论比较多,其中较为人熟悉的例如有“5S”管理、目视管理、定置管理等等,虽然这些理论对于国人来讲并不陌生,但在目前的陶瓷墙地砖企业中真正运用也不多。如果以管理者与操作员工的关系特点进行分析,国内陶瓷企业现场管理大体上可以分为三种状况。&&&& 第一种称之为“监督型”,主要特征体现为监督与被监督的关系,管理者对操作员工实行简单的“管治”,员工缺乏主观能动性,现场状态完全取决于监督者的主观意志,这类管理模式尤其以北方企业较为突出。&&&& 第二种称之为“合作型”,主要特征体现为利益合作关系,管理者与操作员工有着较多的共同利益追求,员工有较高的积极性,但职责分工、行为规范未够完善,现场状态仍以人为方式为主,这类管理模式以广东企业占多数。&&&& 第三种称之为“制度型”,主要特征体现为上下级分工关系,各自有完善的工作职责和行为规范,有较宽松的民主气氛,可以发挥高度的主观能动性,现场控制有规范的标准,这类管理模式以外资企业、台资企业为主,在国内只占很少的比例。&&&& 在现代企业中,生产现场管理已经不是简单的监督和被监督的关系,而是企业中多个职能系统在现场的集中体现,包括质量管理、工艺管理、设备管理、计量管理、能源管理、安全管理、人力资源管理等等,现场管理是属于“片”的管理概念,而多个属于“条”的职能系统在这里交汇。&&&& 不同性质的企业具有不同的现场管理特点,而且,随着企业的规模扩大、自动化程度提高、员工素质提高、企业经营理念的转变,现场管理模式也不能是一成不变,千篇一律。国内现代陶瓷墙地砖企业一般都具有连续式生产与间歇式生产共存、劳动密集型与自动化流水作业共存、高劳动强度与高技术含量共存的特点,因此,现场管理的开展既不能简单地套用国外的管理理论,创业时期的人为管理模式也可能适应今天的企业要求,标准化的建立仍需高技能作补充;人性化素质培养需要强制性考核作保障。&&&& 2、现场管理的目的与内容&&&&& 现场管理根本目的就是如何组织员工按时、按质、按量完成生产计划任务,并在执行过程中,在保证安全生产的前提下,尽最大可能地提高生产效率、节约物资、减少能源消耗、提高优等品率。从狭义角度讲,现场管理就是生产车间的管理。&&&& 现场管理所追求的不只是现场环境的外观,关键是对生产现场的在控状态,又称为事前控制,对生产现场可能出现的一切事件要有预见性、计划性,保持现场稳定的生产秩序。结合陶瓷生产企业的具体情况,现场管理的开展,应该包括以下五个方面的内容。&&&& (1)流通物料管理――简称管理,指对生产线上流通的被加工对象的处理和控制,例如对原料、坯浆、坯粉、釉浆、生坯、釉坯、砖坯、纸箱等的管理。&&&& (2)固定物件管理――指对生产线上相对固定在某个工序或岗位上物件的使用管理,例如生产设备、生产工具、生产备件等。&&&& (3)生产环境管理――指对生产现场各单位或个人所占用工作责任区域的管理,包括作业区、道路,以及相关的环境设施等。&&&& (4)现场人员管理――指对从事生产作业人员的组织管理,包括现场操作人员、现场管理人员等。&&&& (5)现场事件管理――指对生产现场中各种事件的安排或处理,包括计划性事件和非计划性事件两方面。&&&& 3、流通物料管理&&&&& 流通物料的管理主要包括生产周期、物料存量、生产流量、在线质量等多个方面,企业对流通物料的管理也会有一系列相关的制度(程序),例如《物资管理制度》、《物资进仓验收管理制度》、《车间产质量考核制度》、《生产计划及统计管理制度》、《质量检验管理制度》等等,而在生产现场,最为突出的任务应该是产量和质量管理。&&&& 做好车间的物流管理,一定要明确两个前提条件。第一是技术部门必须提供成熟的技术标、生产流程和工艺方法。第二是生产部门应该清楚生产线的物料流通量,掌握各工序的最大生产能力,特别是生产线的“瓶颈”位置。&&&&& 3.1物流质量管理&&&& 生产现场是质量最终体现的地方,产品质量是*生产出来的,而不是*检验出来的。如何做到产品质量的事前控制,关键要落实好两个措施。&&&& 第一是确保每个工序的半成品必须达到预定的标准要求,不合格的半成品不流入下一工序。这项措施特别适用于间歇式生产线上流通的物料,例如球磨加工的坯浆、喷雾造粒的粉料、釉线的釉浆等,应该以每个批次(每磨、每仓、每池等)为单位,实行物流验收交接制度,即物料经过半成品质量检验合格后,方可流入下一工序,检验不合格的物料不允许流入下一工序(不合格的物料可以进行返工)。&&&& 第二是调动全体员工共同参与,将每一个影响因素控制在质量问题出现之前。全面质量管理理论在许多日本企业中应用相当成功,其中QC小组的活动开展就是动员全体员工参与生产过程的质量状态控制。然而,在目前国内的陶瓷企业中,以QC小组的活动方式让员工自发性参与质量管理,实践证明是不现实的,而最有效的方法应该进行半成品质量考核。首先对生产过程各质量控制点的半成品建立明确的标准,然后对半成品状态进行抽检,以抽检合格率来衡量该工序的质量效果,用经济手段的方式让员工参与质量管理,例如生产线某工序的半成品质量可以用下面方法进行计算考核。 Q=n/N ………………………………① 其中:&&& &Q――生产线某工序质量控制点的半成品抽检质量合格率,% n――当月生产线某工序半成品质量抽检合格次数,次(片) N――当月生产线某工序半成品质量抽检总次数,次(片)&&&& 3.2物流产量管理&&&& 影响生产线产量的因素主要包括原、员工素质、设备状态等等,而且质量与产量两者往往是对立与统一的关系,要保障生产线日常的产量要求,应该把握好两方面的工作重点。&&&& 3.2.1物流量的分解与分配 对于一定配置的陶瓷墙地砖生产线,其综合生产能力和各工序的生产能力会随品种变化而不同,各工序设备不可能同时达到理想的满负荷状态,而且有时候是相差比较大的。因此,必须找出生产线的瓶颈位置,重点针对薄弱环节采取措施。然后以瓶颈位置为基础,将物流定额分解到各工序、班组,并根据工艺要求选择合适机台、配备合理的劳动力。&&&& 例如某抛光砖生产线的设备配置情况见下表(1)所示,当排产600mm规格产品时,生产线的“瓶颈”位置在窑炉方面,当排产800mm规格产品时,生产线“瓶颈”位置在压机方面。&&&& 3.2.2主动停机与被动停机&&&& 众所周知,减少联线停机(空窑)时间,是有效提高生产线提高设备运行率、提高产量有效方法。但实际上,生产联线不可能做到绝对不停机(空窑),除了转产因素影响外,还经常需要擦模、清理料车、擦网、换网、清釉柜、维修等,如果这些因素都各自单独影响着联线,那么生产线的全月累计停机(空窑)时间反而会更长,而且由于大部份是属于被动停机(空窑),对半成品、成品会产生不稳定的影响因素。 大多数人都有过座火车的经验,当一列火车入站后,上客、落客、配货、供水、食品补给、机车检查等一系列工作都要在3~4分钟内同步完成,这就需要有一个周密的筹划、充分的准备、明确细致分工。生产联线实际上就好比是一列火车,如何才能将各种零碎的停机时间做到集中统一控制,这就是需要安排主动停机的原因。将生产线像铁路管理一样,充分做好事前的计划和安排,而且形成明细的分工和责任,这样会更有效地提高生产线的设备利用率。&&&& 4、固定物件管理&&&&& 根据陶瓷生产企业的特点,现场固定物件大体上又可以分为三类,第一类为生产设备,例如球磨机、压机、窑炉等;第二类为生产工具,例如天平、板车、扫把、板手等;第三类为辅助物资,例如木托板、备用辊棒、印花网板等。在企业中,对固定物件一般有制定相关的制度,例如《固定资产管理制度》、《设备管理制度》、《工具物料消耗考核方法》等等。&&&& 4.1现场设备管理 陶瓷企业所用的大多数是属于大型、重型设备,安装在生产现场后便相对固定,使用过程不用担心流失问题,因此,生产现场设备管理最重要的任务是如何保持设备良好的工作状态。 首先,每种设备有一个简明实用的设备完好标准(设备部提供),原则上不安全的设备不能使用,谁耽误生产谁负责任;第二,对于重点设备(A、B级)应该有明确的点检保养项目,做到以事前保养和计划维修为主,努力避免被动停机和事后维修;第三,每台设备必须有明确的保养责任人,有详细的项目记录,坚持监督检查,并结合奖惩手段确实保证制度的落实。&&&& 4.2岗位工具管理 在陶瓷厂,各部门(班组)每月的工具申请计划经常很多,而且时有重复,不批准怕影响生产,批准又怕造成浪费,作为生产老总,又不可能有很多精力去逐一核对,因此,只能凭感觉去控制。 生产工具的现场管理,关键是要责任到人,做到谁使用、谁保管、谁负责,为此,首先要对工具进行相应的分类。如果从使用特点上分,在陶瓷企业中所用的工具大体上可以分为六大类,如(表3)所示。 根据生产需要,由车间(或部门主管)核定各工序、岗位、个人应该配置的工具种类、数量,并建立个人工具卡或集体工具卡,规定正常使用期限。对于合理的耗损,一般以旧换新,对于不合理的损耗,由个人或小集体赔偿,结合适当的奖惩手段,形成一种自我约束的机制,可以大大地提高工具的使用寿命。&&&& 4.3辅助物资管理&&&& 在陶瓷墙壁地砖生产企业,辅助物资主要包括劳保用品(例如手套、口罩、雨鞋等)、低值消耗用品(例如锯条、焊条、软管、棉纱、润滑油等)、生产备用品(网板、辊棒、烧嘴、喷芯、模具、高压管、液压油、耐火砖等)。在生产现场中,重点是对生产备用品的消耗用量和合理储备量管理。 一般来讲,生产备用品的用量主要与设备的老化程度与生产线的产量有直接关系。许多陶瓷企业在制定车间产量、质量考核方案时,将其连带列入考核范围,车间再将损耗内容分解到各工段、各班组,使车间逐渐形成人人讲节约,处处求效益的良好风范。&&&& 另一方面,由于生产备用品多数是一些专用物资,因此,应该有一个合理的储存量,如果存量太大,会造成流动资金的占用,而且会占据较多的现场空间,影响作业;如果储存量太少,当出现突发性事件时,可能会影响生产。生产备用品的储备可以根据生产正常消耗量、物品供应的方便程度而定。&&&& 4.4、现场人员管理&&&& 人是生产中最积极的要素,因此,许多企业也有一系列关于对人事方面的管理制度,例如《人力资员管理制度》、《员工岗位培训管理制度》、《部门岗位工作职责》等等。除此之外,还有开展一些非制度化的思想教育工作,例如企业文化建设等。在生产现场,对人员的管理是一项非常具体化的工作,也是现场管理中最为复杂的一项。&&&& 管理架构编制&&&& 在陶瓷墙地砖企业中,联合生产线工作时是同步进行的,前后岗位的产量、质量互相关联,因此,分段式建制(横向管理)与分线式建制(纵向管理)对工段、班组的责任落实、考核方法会有一定的影响。 实践证明,这两种建制方式有各自的优缺点。&&&& (1)分段建制的工段长实际上只起到专职技术指导作用,不能真正承担起一个行政层次的管理责任。分线建制的工段长可以是一个比较独立的管理层次,管理责任比较到位。&&&&& (2)分段建制的工段长应该对所属工段的技术有专业和操作专长,可以专业地解决生产线的技术问题。分线建制的工段长应该对生产线的熟悉要比较全面,可以全权承担起该线的管理问题。&&&& (3)分段建制时,车间主任将直接面对众多的生产班组,现场工作的琐碎事务比较多,难有精力考虑长远的基础工作。分线建制时,车间需多设置一级管理层次,对于上下工作沟通多一层隔阂。&&&& (4)分段建制时,工段长对生产线出现问题时责任不够明确,车间主任缺乏监督机制协助开展工作。分线建制时,车间可以配置专职的设备员、工艺员,协助主任监督工段长执行工艺纪律和设备完好状态,而且对物资耗用、节能降耗考核比较容易落实责任。&
&&& 综合上述分析的优缺点,总体上分线建制更有利于规范化的、制度化的现代管理,有利于事前控制,有利于责任考核,而分段建制有利于生产线事后问题的解决。&&&& 4.5员工业务素质培养&&&& 员工的业务素质水平,可以从操作熟练程度、解决问题能力、文化基础知识三个方面来衡量。良好的思想素质和稳定的员工队伍是业务素质提高的前提,培养员工的业务素质是一项日常的、长期的工作,应该建立完善的相关制度。&&&& 4.5.1岗前培训与考核&&&& 按照技术性质特点,目前墙地砖企业操作岗位一般可以分成四类,第一类是国家强制性指定取得资格证的工种,例如电工、锅炉工、焊工、煤气工、铲车司机等;第二类是需具备相关专业知识的技术工种,例如质检员、半成品检验员、化验员、试制员等;第三类是需要具备相当操作技巧的关键工种,例如喷雾塔司炉工、窑炉司炉工、印花机操作工、压机操作工等;第四类是普通体力工种和简单手工操作工种。企业应该根据岗位的重要性以及操作的难易程度安排合理的岗前培训,例如(表6)为某外资陶瓷企业员工岗前培训规定。&&&& 4.5.2在岗培训与考核&&&& 由于员工的正常流失与补充,会造成企业员工的业务素质差异,另外,产品更新和技术进步需用员工不断地相适应,因此,企业应该将在岗培训和考核列入每年企业的正常工作计划中,并且做到持之以恒,不要等到企业出现问题时,才突击性地培训整顿。 在岗培训考核不单依赖人力资源部门组织开展,更要发挥车间、班组作用,结合各时期的具体工作任务,针对生产存在问题,将培训考核工作搞得形式多样、生动活泼,包括正规上课、现场指导、劳力竞赛、黑板宣传、企业刊物等。&&&& 5、现场环境管理&&&& 良好的现场环境是管理、物件管理、人员管理顺利开展的前提保障,从企业实际角度出发,陶瓷墙地砖生产现场的环境管理,主要做好四个方面工作。&&&& 5.1责任区域划分&&&& 责任区域的明确是落实环境管理标准的基础条件,可以责任到人的尽可能划分个人责任区域,可以小集体负责的尽可能划分成小集体责任区域,不能个人或小集体负责的划分成大集体责任区域,而且车间主任、工段长、班组长等就是所属集体责任区域的责任人,责任人对责任区所承担的责任不单只限于环境卫生的要求,更包括安全责任、事件责任、物流责任、设备责任等。&&&& 5.2物流、人流路线划分&&&& 在生产中,被加工对象需要从原料、半成品、成品等过程才能成为最终的产品,需要流通过若干个生产场地,而劳动主体(人员)也会相应地形成一定的作业范围和行走路线,明确物流、人流路线就是将物料的路线、操作人员作业路线细致地确定下来,并用明显的标志划分表示,就像道路交通管理标志一样。 生产现场物流路线、人流路线明确细分可以有利于减少半成品的破损、缩短生产周期、防范安全事故、美化生产环境,最终达到提高生产效率的目的。在规划现场物流路线、人流路线时,应着重考虑四个基本原则。(1)从满足生产工艺需要出发;(2)从满足安全作业需要出发;(3)从满足顺畅快捷需要出发;(4)从满足运输方式需要出发。&&&& 5.3物件存放区划分&&&& 根据物资在现场的常用程度,目前陶瓷厂生产线上的物资可以分为四类,即常用物资(例如设备、工具、生产对象等)、临时物资(例如维修五金、质量事故积压砖坯等)、待用物资(例如备用辊棒、消防器材、传动备件等)、无用物资(如废旧五金材料、已淘汰设备等)。 按照“5S”管理的宗旨,对现场物料的管理原则应该是一切无用物品不能留在生产现场;临时物品使用完成后要清离现场;待用物品要存现场上不影响操作的地方;常用物品要规范整齐地存放在显眼的位置。因此,明确划分物件存放区域是现场物资分类管理、保障操作空间、控制生产周期的相关措施之一。 对于墙地砖生产企业而言,物件存放一般可以划分为流通物料存放区(最常用的)、生产工具存放区(较常用)、生产备件存放区(不常用),根据常用程度、方便程度、储存数量选择合适大小场地和位置。&&&& 5.4环境卫生保持&&&& 环境清洁是生产现场对视觉效果影响最直接的,也是现场管理最基本的要求,良好的环境卫生不但可以给予客户信心保证,同时也会让企业员工获得一种祥和的工作气氛,对工作标准会产生一种无形的提升,因此,许多企业对环境卫生的要求都非常重视。 保持生产环境的洁净除了有明确的卫生责任区外,还应该制定相关的岗位卫生标准,力求做到保持洁净状态,尽量减少突击性的大清扫。&&&& 6、现场事件管理&&&& 现场事件总体上可以分为即计划性事件和非计划性事件,所谓计划性事件是指车间可预知的,事前主动安排的事情,例如生产排产、岗位人员平衡、设备计划检修、生产现场检查、员工培训等等。所谓非计划性事件是指车间不可预知的,事后被动处理的事情,例如生产事故、生产故障、员工闹事等。 生产现场计划性事件与非计划性事件的比例是衡量一个生产厂长或车间主任管理水平的重要指标,当计划性事件考虑周到,现场生产才能安稳,非计划性事件才得以减少,车间主任的工作才轻松和主动,否则,现场管理就会手忙脚乱,出现俗语讲“头痛医头,脚痛医脚”的局面。&&&& 6.1计划性事件管理&&&& 根据计划性的强弱,现场计划事件又可以分为两类,即日常计划和中长计划。在目前国内的墙地砖生产企业中,需要车间主任日常安排的事情主要有生产品种安排、产质量报表审核、岗位员工平衡、巡查工作岗位、生产物资配给、检查计划落实等等,这些工作对于许多现场管理人员来说是不难做到的,但要使整个生产现场形成良好的生产秩序,光做好日常安排仍不足够。 需要车间主任考虑的中长计划事件包括设备利用率提高、操作员工素质提高、生产节能降耗、技术参数准确化、规章制度的执行等等,因此,必须根据厂部的宏观思路,在职能部门的协助下,将员工的素质与操作培训、各种设备的计划检修、岗位操作规程完善与执行、半成品质量标准落实、各项生产指标的评估等工作穿插在各时期的计划中。&&&& 6.2非计划性事件管理&&&& 生产现场常见的非计划性事件主要表现为生产事故和生产故障,在目前国内的陶瓷墙地砖生产企业中,处理这类事件几乎成了现场管理人员的主要工作,占去了相当大的一部份精力,因此,有些企业将这些人称为“生产救火队”。&&&& 生产事故是指对人员及财产造成较大损失的突发事件,事前是不可预知的,当问题发现时损失已经发生,包括安全事故、质量事故、设备事故等。生产故障是指出现了当时未能立刻解决而导致了生产线全部或局部停产者,或者长时间不正常的生产问题,包括工艺技术故障、设备问题故障、问题(如水、电、燃料等)故障等。&&&& 对非计划性事件的管理关键要做好两方面的工作,第一是通过提高企业的综合基础素质控制非计划性事件出现,包括员工素质、技术素质、管理素质、装备素质多个方面,需要在整个企业长期持续发展中形成。第二是当非计划性事件发生后,必须有一套处理这些事件的应急措施和应急程序,绝不允许出现问题以后无人去管、无人处理,或者最终不了了之的情况出现。&&&& 7、现场管理人员素质&&&& 陶瓷企业的现场指挥员,以车间主任、工段长为主导,其所处的地位和作用可以用“将才”的称谓来比喻,所谓“将”,即“将领”之意,是带兵打仗之人,成为一个优秀的“将才”,应该具备以下条件。&&&& 第一,必须能够深刻理解“帅”的意图,并在执行中不断补充完善,使战略方针能够得到淋漓尽致的发挥,然后组织兵马,克敌制胜(有较高的“悟性”)。&&&& 第二,必须坚决地执行企业的一切规章制度和上级的决策,就像军人无条件服从命令一样,以大局的利益为重,不能斤斤计较小团体利益(模范表率作用)。&&&& 第三,必须能够将上级下达的任务进行细分,制定战术方案,合理地调配资源,有效地组织人员,形成战斗力,保证任务的完成(较强的组织能力)。&&&& 第四,对生产现场(所辖车间)有全面的熟悉,当生产现场出现异常情况时,他必须能尽快做出判断和采取措施,给下属一个明确的处理意见(有准确的判断能力)。 车间主任、工段长所负责的是区域性工作,更多机会地与生产一线接触,需要培养一种果敢的性格,有丰富的生产作业实践,在员工中能够建立较高的个人威信,善于处理生产现场的应急问题,善于处理人事关系。&&&& 8、结束语&&&& 现场管理是现代企业管理系统中的一门学科,虽然一些国外先进的管理模式在国内已经推行了相当长的一段时间,但对于目前陶瓷企业的大多数基层管理人员来讲,仍是比较抽象理论。国内企业的现场管理还比较原始,现场管理人员只要有一定的组织能力,反应迅速,“救火”及时,这就是一名“优秀”的车间主任。 传统的车间管理与国外先进的理论始终未能在国内大多数的陶瓷企业中接轨,尽管有些企业挂满“5S”管理的标语和口号,但实质上仍是一种搞“运动式”的突击,就像“ISO―9000质量体系认证一样,未能真证地去领悟和运作,当然,衡量现场管理的标准关键是效果。 如何将生产问题的事后处理,逐渐实现事前控制是现场管理观念改变的关键,也正是现代企业必须要求的基本素质。&&&& 本文在吸取了国外先进管理理论的基础上,结合国内陶瓷墙地砖企业特点,剖析一些成功的案例,将抽象的理论具体化为操作性强的措施,供陶瓷企业同行在实践中参考。
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有不少企业的领导,总会听到下属对自己抱怨的声音,有不管是人生不是企业,在面对困境和难关的时候,千万不不论在商战中,还是在人生中,我们都注定要常常面对看某企业是一家员工人数近千人、年营收总额超十亿元的成牵着儿子的手过马路,已成为母亲的习惯,即使儿子已经预先取之,必先予之。机会永远都是给有准备的人,也只简介简介管理的实质就是修己和安人,管理者自己一定要正人先正简介
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3秒自动关闭窗口统计过程控制SPC概论-精益管理网
统计过程控制SPC概论
作者:王振华-华安盛道 标签:前期文章
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统计过程控制SPC概论
  SPC即统计过程控制(Statistical Process Control)。SPC是美国美国贝尔实验室休哈特(Shewhart)博士首先应用正态分布特性于生产过程中的管理,目前已成为生产过程中控制稳定产出的主要工具之一,在生产型企业中应用的非常广泛。
  SPC主要是指应用统计分析技术对生产过程进行实时监控,科学的区分出生产过程中产品质量的随机波动与异常波动,从而对生产过程的异常趋势提出预警,以便生产管理人员及时采取措施,消除异常,恢复过程的稳定,从而达到提高和控制质量的目的。
  在生产过程中,产品的质量特征值的波动是不可避免的。它是由4M1E,即人、机器、材料、方法和环境等基本因素的波动综合影响所致。波动分为两种:正常波动和异常波动,或称为偶然误差和系统误差。正常波动是偶然性原因(不可避免因素)造成的。它对产品质量影响较小,在技术上难以消除,在经济上也不值得消除。异常波动是由系统原因(异常因素)造成的,它对产品质量影响很大,但能够采取措施避免和消除。过程控制的目的就是消除、避免异常波动,使过程处于正常波动状态。
  一、SPC技术原理
  统计过程控制(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性因素出现的征兆,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。当过程仅受随机因素影响时,过程处于统计控制状态(简称受控状态);当过程中存在系统因素的影响时,过程处于统计失控状态(简称失控状态)。
图1 SPC控制图原理(一)
  由于过程波动具有统计规律性,随机误差具有一定的分布规律,当过程受控时没有系统误差,根据中心极限定理,这些随机误差的总和,即总体质量特性服从正态分布N(μ,σ2)。正态分布的特征直观看就是大多数值集中在以μ为中心位置,越往边缘个体数越少。在正态分布正负3σ范围内,即样品特征值出现在(μ-3σ,μ+3σ)中的概率为99.73%,即超出正负3σ范围发生概率仅为0.27%。
  而失控时,过程分布将发生改变,数据的中心位置或离散程度发生很大变化。当数据出现正负3σ范围以外,根据小概率事件实际不可能发生原理,即认为已出现失控。如果加工处于受控状态,则认为样品特征值一定落正负3σ范围内,即存在3σ原理。SPC正是利用过程波动的统计规律性对过程进行分析控制的。在世界上大多数国家均以正负3σ范围为控制界限。因而,它强调过程在受控和有能力的状态下运行,从而使产品和服务稳定地满足顾客的要求。下图是控制图的基本形式。
图2 SPC控制图原理(二)
  控制图有两个坐标,纵坐标代表质量特性值,横坐标表示样本号。中心线CL=μ,上控制限UCL=μ+3σ,下控制限LCL=μ-3σ。
  生产中,定期抽取样本,测出其质量特性值数据,计算后标在图上,观察点是否越限,判断生产过程是否处于稳定状况。
  二、控制图类型
  控制图是画有控制界限,对生产过程中产品质量进行控制的一种图。用它来判断产品质量波动的原因(系统原因或偶然原因),进而判断生产过程是否处于稳定状态。按不同用途,控制图可分为用于预防不合格品产生的管理用控制图和主要用于分析用的控制图两类。
  根据不同的质量特性值,控制图可分为计量型控制图和计数型控制图。
计量型控制图
均值-极差控制图
最常用,使用范围广;提供信息多;判断工序是否正常的效果好,计算R值的工作量小。
适用于产品批量大且生产正常、稳定的工序。
均值-标准差控制图
常用,判断工序是否正常的效果最好,但计算s的工作量大。
适用于产品批量大且生产正常、稳定的工序。
中位数-极差控制图
计算简便,宜在现场采用;提供信息少;但检出能力差。
适用于产品批量大且生产正常、稳定的工序。
单值-移动极差控制图
简便省事,能及时判别工序是否处于稳定状态。缺点是不易发现工序分布中心的变化。
因各种原因(时间或费用)每次只能得到一个数据或尽快发现并消除异常因素。
计数型控制图
不合格品数控制图
较常用,计算简洁,作业人员易于掌握。样本含量较大。
样本含量相等。
不合格品率控制图
样本取样量大,且计算量大,控制线凹凸不平;检出能力与样本容量n有关。
样本含量可以不等。
缺陷数控制图
较常用,计算简洁,作业人员易于掌握,要求样本量大。
样本含量相等。
单位缺陷图控制图
计算量大,控制曲线凹凸不平;检出能力与样本容量n有关。
样本含量可以不等。
  三、SPC应用步骤
  实施SPC分为两个阶段,一是分析阶段,二是监控阶段。在这两个阶段所使用的控制图分别被称为分析用控制图和控制用控制图。分析阶段的主要目的在于:一是使过程处于统计稳态;二是使过程能力足够。
  分析阶段首先要进行的工作是生产准备,即把生产过程所需的原料、劳动力、设备、测量系统等按照标准要求进行准备。生产准备完成后就可以进行,注意一定要确保生产是在影响生产的各要素无异常的情况下进行;然后就可以用生产过程收集的数据计算控制界限,作成分析用控制图、直方图、或进行过程能力分析,检验生产过程是否处于统计稳态、以及过程能力是否足够。如果任何一个不能满足,则必须寻找原因,进行改进,并重新准备生产及分析。直到达到了分析阶段的两个目的,则分析阶段可以宣告结束,进入SPC监控阶段。
  监控阶段的主要工作是使用控制用控制图进行监控。此时控制图的控制界限已经根据分析阶段的结果而确定,生产过程的数据及时绘制到控制上,并密切观察控制图,控制图中点的波动情况可以显示出过程受控或失控,如果发现失控,必须寻找原因并尽快消除其影响。监控可以充分体现出SPC预防控制的作用。
  在工厂的实际应用中,对于每个控制项目,都必须经过以上两个阶段,并且在必要时会重复进行这样从分析到监控的过程。
  分析用控制图作图步骤
  1)选取控制图要控制的质量特性;
  2)根据质量特性及适用的场合选取控制图类型;
  3)确定合适样本组、样本大小和抽取间隔,并假定在样本组内波动为系统因素引起;
  4)收集并记录20~25个样本组的数据,或使用以前所记录的数据,通常每组样本量n=4-5个,这样保证控制过程的检出率为84%~90%;
  5)计算各组样本的统计量(均值、标准差,极差等);
  6)计算中心线和控制限;
  7)绘制控制图(画坐标轴,画中心线和上下控制限,根据样本值打点,记入相关事项);
8)分析样本点的排列形状,判断过程是否受控。
  控制用控制图作图步骤
  当分析用控制图中点子均在控制限之内或排列无缺陷时,能表明生产过程稳定、无系统因素影响生产过程,尚不能说明不合格率小于允许值。因此,在分析用控制图基础上需要绘制控制用控制图。相关步骤如下:
  1)消除系统因素。依据分析用控制图提供的信息判断生产过程是否稳定,即是否有系统因素在起作用。如果存在系统因素,应设法消除。
  2)重新计算控制限。剔除分析用控制图中无代表性的数据(如落在界限外点子的数据)后,重新计算中心线和控制限。
  3)确认分布范围位于公差界限之内。只有当生产过程稳定且产品质量特性值分布范围位于公差界限之内时,才能保证不出现大量不合格品。因此应该利用分析用控制图的数据绘制直方图,并与公差界限比较,或直接计算工序能力指标,进而采取相应措施。
  4)控制用控制图的使用。在确认和平过程稳定并具备足够的工序能力后,便可开始批量生产,并用控制图控制生产过程,即根据控制图类型抽取样本进行计算、绘图和分析。
  四、SPC应用的好处和不足
  SPC利用控制图,强调全过程监控、全系统参与,并且强调用科学方法(主要是统计技术)来保证全过程的预防。SPC不仅适用于质量控制,更可应用于一切管理过程(如产品设计、市场分析等)。正是它的这种全员参与管理质量的思想,实施SPC可以帮助企业在质量控制上真正作到&事前&预防和控制。
图3 SPC控制图作用
  SPC通常作用如下:
  ·对过程作出可靠的评估;
  ·确定过程的统计控制界限,判断过程是否失控和过程是否有能力;
  ·为过程提供一个早期报警系统,及时监控过程的情况以防止废品的发生;
  ·减少对常规检验的依赖性,定时的观察以及系统的测量方法替代了大量的检测和验证工作;
  ·区分散布的正常原因和异常原因,作为采取局部措施和对系统采取措施的指南。
  有了以上的预防和控制,应用SPC还可以促进企业:
  ·降低成本;
  ·降低不良率,减少返工和浪费;
  ·提高劳动生产率;
  ·提供核心竞争力;
  ·赢得广泛客户;
  ·更好地理解和实施质量体系。
  应用SPC对生产进行工序质量控制时,可能会出现两类错误。
  第I类错误:把处于统计控制状态下的生产工序误判为处于非统计控制状态,称为第I类错误。把犯第I类错误的概率称为第I类风险,记为α。
  第II类错误:把处于非统计控制状态下的生产工序误叛为处于统计控制状态,称为第II类错误。把犯第II类错误的概率称为第II类风险,记作β。
  一般情况下,要同时避免两类错误是不可能的。当样本大小一定时,α越小,则β越大,反之,α越大,则β越小。实践证明,3σ范围可使两类错误造成的总损失最小,较为经济合理。
  五、SPC的新发展
  经过近70年在全世界范围的实践,SPC理论已经发展得非常完善,其与计算机技术的结合日益紧密,其在企业内的应用范围、程度也已经非常广泛、深入。概括来讲,SPC的发展呈现如下特点:
  1、分析功能强大,辅助决策作用明显。 在众多企业的实践基础上发展出繁多的统计方法和分析工具,应用这些方法和工具可根据不同目的、从不同角度对数据进行深入的研究与分析,在这一过程中SPC的辅助决策功能越来越得到强化。
  2、体现全面质量管理思想。随着全面质量管理思想的普及,SPC在企业产品质量管理上的应用也逐渐从生产制造过程质量控制扩展到产品设计、辅助生产过程、售后服务及产品使用等各个环节的质量控制,强调全过程的预防与控制。
  3、与计算机网络技术紧密结合。现代企业质量管理要求将企业内外更多的因素纳入考察监控范围、企业内部不同部门管理职能同时呈现出分工越来越细与合作越来越紧密两个特点,这都要求可快速处理不同来源的数据并做到最大程度的资源共享。适应这种需要,SPC与计算机技术尤其是网络技术的结合越来越紧密。
  4、系统自动化程度不断加强 传统的SPC系统中,原始数据是手工抄录,然后人工计算、打点描图,或者采用人工输入计算机,然后再利用计算机进行统计分析。随着生产率的提高,在高速度、大规模、重复性生产的制造型企业里,SPC系统已更多采取利用数据采集设备自动进行数据采集,实时传输到质量控制中心进行分析的方式。
  5、系统可扩展性和灵活性要求越来越高 企业外部和内部环境的发展变化速度呈现出加速度的趋势,成功运用的系统不仅要适合现时的需要,更要符合未来发展的要求,在系统平台的多样性、软件技术的先进性、功能适应性和灵活性以及系统开放性等方面提出越来越高的要求。
  作者:王振华(研究重点:精益生产管理、精益质量管理) 成稿:2006年 工作单位:青岛华安盛道管理咨询有限公司 此文曾在《机电信息:质量监理名牌》杂志刊发
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