Triển khai MES : Quản lý chất lượng thời gian thực bằng SPC

Quản lý chất lượng thời gian thực bằng SPC giúp giảm hoặc loại bỏ việc thu thập mẫu trễ hoặc thiếu, dữ liệu mẫu không chính xác và các vấn đề khác dẫn đến các vấn đề về chất lượng. SPC cung cấp dữ liệu của bạn trong thời gian thực cho đúng người ở định dạng toàn diện bằng cách sử dụng các biểu đồ kiểm soát và công cụ phân tích linh hoạt. Việc giám sát dữ liệu được lấy mẫu giúp cải thiện chất lượng sản phẩm, giảm thiểu các biến thể và cải thiện năng suất bằng cách đưa chất lượng đến gần hơn với các mục tiêu và trong giới hạn thông số kỹ thuật.

Bài viết này chúng tôi chia sẻ chi tiết về phân hệ quản lý chất lượng bằng công cụ SPC của hệ thống thực thi sản xuất – MES. Để được tư vấn chi tiết hơn, xin liên hệ Admin website.

Tổng quan về quản lý chất lượng và SPC

Trong sản xuất, chất lượng được định nghĩa là thước đo sự xuất sắc hoặc trạng thái không có khuyết điểm, thiếu sót và các biến thể quan trọng. Nó được đưa ra bởi cam kết chặt chẽ và nhất quán đối với các tiêu chuẩn nhất định nhằm đạt được sự đồng nhất của sản phẩm nhằm đáp ứng các yêu cầu cụ thể của khách hàng hoặc người dùng. Sản phẩm chất lượng giúp duy trì sự hài lòng và lòng trung thành của khách hàng và giảm rủi ro và chi phí thay thế hàng hóa bị lỗi. SPC là một phương pháp hiệu quả để thúc đẩy cải tiến liên tục. Bằng cách theo dõi và kiểm soát một quá trình, chúng ta có thể đảm bảo rằng nó hoạt động với tiềm năng tối đa của nó.

Khách hàng của bạn mong đợi bạn cung cấp sản phẩm chất lượng. Nếu bạn không, họ sẽ nhanh chóng tìm kiếm các lựa chọn thay thế. Chất lượng là rất quan trọng để đáp ứng khách hàng của bạn và giữ lòng trung thành của họ để họ tiếp tục mua hàng của bạn trong tương lai. Sản phẩm chất lượng đóng góp quan trọng vào doanh thu và lợi nhuận dài hạn. Chất lượng của một sản phẩm là rất quan trọng đối với một ngành sản xuất ổn định. Các hàng hóa bị lỗi hoặc bị lỗi phải được sắp xếp từ những hàng hóa tốt. Vì vậy, điều cực kỳ quan trọng là duy trì chất lượng của bất kỳ sản phẩm sản xuất nào. Đây là lý do tại sao chúng tôi giới thiệu Module SPC Quality management. Module này đảm bảo chất lượng của các mặt hàng và tăng năng suất của các sản phẩm hiệu quả.

SPC là gì

SPC (statistical process control) là từ viết tắt của Kiểm soát quá trình bằng thống kê. Kiểm soát quá trình bằng thống kê ( SPC ) là một phương pháp kiểm soát chất lượng sử dụng các phương pháp thống kê để giám sát và kiểm soát một quy trình. Điều này giúp đảm bảo rằng quy trình hoạt động hiệu quả, tạo ra nhiều sản phẩm phù hợp với đặc điểm kỹ thuật hơn với ít chất thải (làm lại hoặc phế liệu ). SPC có thể được áp dụng cho bất kỳ quy trình nào có thể đo được sản lượng “sản phẩm phù hợp” (thông số kỹ thuật của sản phẩm). Các công cụ chính được sử dụng trong SPC bao gồm biểu đồ động , biểu đồ kiểm soát , tập trung vào cải tiến liên tục và thiết kế các thử nghiệm . Một ví dụ về quy trình áp dụng SPC là dây chuyền sản xuất.

SPC chỉ là một công cụ để quản lý chất lượng.

SPC phải được thực hành theo 2 giai đoạn: Giai đoạn đầu tiên là thiết lập ban đầu của quy trình và giai đoạn thứ hai là việc sử dụng thường xuyên của quy trình sản xuất. Trong giai đoạn thứ hai, phải đưa ra quyết định về thời gian kiểm tra, tùy thuộc vào sự thay đổi của điều kiện 5M & E (Con người, Máy móc, Vật liệu, Phương pháp, Chuyển động, Môi trường) và tốc độ hao mòn của các bộ phận được sử dụng trong quy trình sản xuất (các bộ phận máy , đồ gá lắp, và đồ đạc).

Tại sao nên sử dụng Kiểm soát quá trình bằng thống kê (SPC)

Các công ty sản xuất ngày nay đang phải đối mặt với sự cạnh tranh ngày càng tăng. Đồng thời chi phí nguyên liệu tiếp tục tăng. Đây là những yếu tố mà các công ty, phần lớn, không thể kiểm soát. Do đó, các công ty phải tập trung vào những gì họ có thể kiểm soát: quy trình của họ. Các công ty phải cố gắng cải tiến liên tục về chất lượng, hiệu quả và giảm chi phí. Nhiều công ty vẫn chỉ dựa vào kiểm tra sau khi sản xuất để phát hiện các vấn đề chất lượng. Quy trình SPC được triển khai để chuyển một công ty từ phát hiện dựa trên kiểm soát chất lượng dựa trên phòng ngừa. Bằng cách theo dõi hiệu suất của một quy trình trong thời gian thực, nhà điều hành có thể phát hiện các xu hướng hoặc thay đổi trong quy trình trước khi chúng dẫn đến sản phẩm và phế liệu không phù hợp.

Cách sử dụng Kiểm soát quá trình bằng thống kê (SPC)

Trước khi thực hiện SPC hoặc bất kỳ hệ thống chất lượng mới nào, quy trình sản xuất cần được đánh giá để xác định các khu vực chính của chất thải. Một số ví dụ về sản phẩm lỗi trong quá trình sản xuất là làm lại, phế liệu và thời gian kiểm tra quá mức. Sẽ có lợi nhất khi áp dụng các công cụ SPC cho các khu vực này trước tiên.

Trong SPC, không phải tất cả các kích thước đều được giám sát do sự chậm trễ về chi phí, thời gian và sản xuất sẽ phát sinh. Trước khi triển khai SPC, các đặc điểm chính hoặc quan trọng của thiết kế hoặc quy trình phải được Nhóm chức năng chéo (CFT) xác định trong quá trình đánh giá in hoặc bài tập Phân tích hiệu ứng và chế độ thất bại thiết kế (DFMEA) . Dữ liệu sau đó sẽ được thu thập và theo dõi trên các đặc điểm chính hoặc quan trọng này.

Thu thập và ghi nhận dữ liệu

Dữ liệu SPC được thu thập dưới dạng các phép đo kích thước / tính năng của sản phẩm hoặc các đọc dữ liệu từ thiết bị xử lý. Dữ liệu sau đó được ghi lại và theo dõi trên các loại biểu đồ kiểm soát khác nhau, dựa trên loại dữ liệu được thu thập. Điều quan trọng là loại biểu đồ chính xác được sử dụng giá trị khuếch đại và thu được thông tin hữu ích. Dữ liệu có thể ở dạng dữ liệu biến liên tục hoặc dữ liệu thuộc tính. Dữ liệu cũng có thể được thu thập và ghi lại dưới dạng giá trị riêng lẻ hoặc trung bình của một nhóm các bài đọc. Ngày này có thể có một số cảm biến tích hợp cho phép chúng ta có thể thu thập và ghi nhận dữ liệu theo thời gian thực.

Phân tích dữ liệu

Các điểm dữ liệu được ghi trên biểu đồ kiểm soát phải nằm giữa các giới hạn kiểm soát, với điều kiện là chỉ các nguyên nhân phổ biến và không có nguyên nhân đặc biệt nào được xác định. Các nguyên nhân phổ biến sẽ nằm giữa các giới hạn kiểm soát trong khi các nguyên nhân đặc biệt thường là ngoại lệ hoặc nằm ngoài giới hạn kiểm soát. Đối với một quá trình được coi là kiểm soát thống kê, không nên có nguyên nhân đặc biệt trong bất kỳ biểu đồ nào. Một quy trình trong kiểm soát sẽ không có nguyên nhân đặc biệt được xác định trong đó và dữ liệu phải nằm giữa các giới hạn kiểm soát. Một số ví dụ về biến thể nguyên nhân phổ biến như sau:

• Sự thay đổi tính chất vật liệu trong đặc điểm kỹ thuật
• Thay đổi theo mùa trong nhiệt độ môi trường hoặc độ ẩm
• Máy hay dụng cụ thường mang
• Sự thay đổi trong cài đặt do người vận hành kiểm soát
• Biến thể đo bình thường

Các nguyên nhân đặc biệt khác thường nằm ngoài giới hạn kiểm soát hoặc cho thấy sự thay đổi hoặc thay đổi mạnh mẽ trong quy trình. Một số ví dụ về biến thể nguyên nhân đặc biệt dưới đây:

• Bộ điều khiển bị lỗi
• Điều chỉnh thiết bị không phù hợp
• Thay đổi hệ thống đo lường
• Một sự thay đổi quá trình
• Máy bị trục trặc
• Đặc tính nguyên liệu ra khỏi thông số kỹ thuật thiết kế
• Công cụ bị hỏng, đấm, bit, vv
• Người vận hành thiếu kinh nghiệm không quen với quy trình

Khi theo dõi một quy trình thông qua biểu đồ SPC, thanh tra viên sẽ xác minh rằng tất cả các điểm dữ liệu nằm trong giới hạn kiểm soát và theo dõi các xu hướng hoặc thay đổi đột ngột trong quy trình. Nếu bất kỳ nguyên nhân đặc biệt nào của biến thể được xác định, cần thực hiện hành động thích hợp để xác định nguyên nhân và thực hiện các hành động khắc phục để đưa quy trình về trạng thái kiểm soát thống kê.

Một số chức năng của MES – SPC Quality Control

Kết nối các thiết bị để thu thập tự động

Dữ liệu SPC có thể đến từ nhiều nguồn khác nhau vì vậy MES  SPC đi kèm với các công cụ bạn cần để thu thập nó. MES  SPC được xây dựng với sự hỗ trợ để tự động thu thập dữ liệu từ các thiết bị PLC, thiết bị được kết nối OPC, dụng cụ phòng thí nghiệm, thiết bị RS232, thiết bị USB, tệp dữ liệu, dịch vụ web và cơ sở dữ liệu bên ngoài. Khi không thể thu thập dữ liệu tự động, Module SPC phải hỗ trợ nhập dữ liệu thủ công. Trong trường hợp khi không có kết nối mạng, có thể thu thập dữ liệu ngoại tuyến bằng thiết bị di động iOS hoặc Android.

Kết nối dụng cụ phòng thí nghiệm

Một Module giao diện dụng cụ tích hợp cho phép thu thập dữ liệu từ một loại lớn các dụng cụ phòng thí nghiệm.

 Điều chỉnh chu kỳ thời gian lấy mẫu

Các mẫu luôn có thể được lấy bằng tay, nhưng Module SPC hỗ trợ lập lịch lấy mẫu để lấy bằng tay và lấy mẫu tự động từ sensor hoặc SCADA.

Khoảng thời gian mẫu được sử dụng để xác định lượng thời gian hoặc số lần đọc giữa các mẫu. Ví dụ: khoảng thời gian có thể là một khoảng thời gian xảy ra cứ sau ba phút, cứ sau 100 lần đọc hoặc các mẫu có thể được lấy liên tục. Các tùy chọn này sẽ khả dụng khi xác định mẫu trên trang Định nghĩa mẫu khi thêm hoặc chỉnh sửa vị trí. Chúng cũng được sử dụng bởi Tag Collector Collector.

Khoảng thời gian mẫu có thể được thêm, chỉnh sửa hoặc xóa trên trang Doanh nghiệp của nhà thiết kế trong tab “Chất lượng” như được hiển thị bên dưới.

Tăng độ chính xác và ngăn ngừa các mẫu SPC lấy muộn

Lập kế hoạch lấy mẫu tự động đơn giản

Lấy mẫu chính xác, thường xuyên theo lịch trình là rất quan trọng để duy trì chất lượng. Đó là lý do tại sao MES có thể giúp dễ dàng lên lịch các mẫu tự động trong thời gian thực bằng Module SPC Quality của MES .

Bạn có thể lấy mẫu dựa trên các điều kiện sản xuất thực tế và sử dụng các cảnh báo tự động, thuận tiện để giúp đảm bảo rằng các mẫu không bao giờ bị bỏ lỡ. Tùy chỉnh lịch lấy mẫu rất đơn giản và hoàn toàn linh hoạt, giúp bạn đáp ứng các yêu cầu của môi trường sản xuất độc đáo của bạn.

Thông báo và cảnh báo

SPC Quality của MES sẽ làm cho nó dễ dàng để đảm bảo rằng các mẫu được lấy đúng thời hạn. Danh sách mẫu hiển thị các mẫu sắp tới, do và quá hạn theo bộ phận hoặc vị trí để bạn có thể nhanh chóng xem những gì đang xảy ra. Hệ thống cũng có thể tự động gửi email và thông báo SMS hoặc chỉ báo màn hình flash để nhắc lấy mẫu. Bạn thậm chí có tùy chọn thiết lập hệ thống để tự động ngừng sản xuất nếu một mẫu quá hạn.

Phê duyệt mẫu

Khi lấy mẫu, Module SPC có thể được thiết lập để tự động phê duyệt hoặc giữ chúng để phê duyệt. Tính năng này có thể giúp bạn đảm bảo rằng các mẫu được phê duyệt khi nào và như thế nào.

Định nghĩa mẫu

Bạn có thể dễ dàng tạo các định nghĩa mẫu để xác định các thuộc tính, giới hạn kiểm soát, tín hiệu và vị trí lấy mẫu. Chọn các thuộc tính từ các loại dữ liệu biến như thực, số nguyên, Boolean và nhiều loại khác.

Thông thường, phần mềm SPC yêu cầu ai đó mở màn hình và kiểm tra trực quan các điều kiện ngoài tầm kiểm soát. Cũng giống như việc lên lịch các mẫu, ai đó có thể bị phân tâm bởi các vấn đề sản xuất cấp bách khác và không hoàn thành nhiệm vụ. Các MES Module SPC có nhiều tính năng mạnh mẽ mà sẽ tự động đánh giá ra khỏi tín hiệu điều khiển mỗi khi dữ liệu mẫu mới được ghi lại. Điều này có thể được mở rộng để thông báo ngay lập tức cho tất cả các bên cần biết về các điều kiện ngoài tầm kiểm soát khác nhau.

Cảnh báo tự động cho các điều kiện ngoài tầm kiểm soát

Đánh giá tín hiệu tự động nhanh

Để đảm bảo chất lượng, điều quan trọng là giữ các quy trình trong giới hạn kiểm soát chấp nhận được. Điều này được thực hiện bằng cách xác định các biến thể ngoài tầm kiểm soát càng sớm càng tốt mà không cần sự can thiệp của con người. Mỗi khi lấy mẫu,  Module SPC MES sẽ đánh giá các điều kiện ngoài tầm kiểm soát và tự động cảnh báo cho bạn nếu chúng có mặt. Với MES  SPC, nhanh chóng tìm ra các biến thể ngoài tầm kiểm soát và giải quyết chúng trước khi chúng trở thành vấn đề lớn hơn.

Cảnh báo mất kiểm soát

Hệ thống sẽ tự động cảnh báo bạn bất cứ khi nào phát hiện ra tình trạng mất kiểm soát hoặc dữ liệu mẫu không có thật. Cảnh báo rất dễ tùy chỉnh để bạn có thể yêu cầu MES  SPC gửi email hoặc thông báo SMS, flash chỉ báo màn hình, ngừng sản xuất hoặc thực hiện một số phương thức cảnh báo khác.

Giới hạn kiểm soát

Các MES  SPC Module đã điển hình được xây dựng trong các tính toán giới hạn kiểm soát. Các giới hạn kiểm soát điển hình này có thể được sửa đổi hoặc thêm vào chỉ bằng cách chỉnh sửa, sao chép hoặc tạo các giới hạn mới.

Tín hiệu chuẩn

Để giúp bạn tăng tốc nhanh hơn, Module SPC của MES sẽ được cung cấp các tín hiệu tiêu chuẩn. Nhưng khi môi trường sản xuất yêu cầu nhiều thứ hơn, bạn có thể chỉnh sửa, sao chép hoặc tạo tín hiệu của riêng mình.

Báo cáo phân tích

SPC phân tích dữ liệu sản xuất và chất lượng bằng cách lọc để chỉ bao gồm các tiêu chí cụ thể hoặc bằng cách so sánh các yếu tố khác nhau. Ví dụ, có thể phân tích số lượng mẫu theo toán tử hoặc thậm chí xử lý các điều kiện ngoài điều khiển của toán tử và theo ca. Bạn có thể chọn giữa biểu đồ hình tròn, biểu đồ thanh, biểu đồ đường hoặc định dạng bảng để phân tích dữ liệu.

Màn hình phân tích cho phép phân tích hình thức miễn phí của dữ liệu sản xuất và chất lượng. Dữ liệu này cũng có thể được lọc để chỉ bao gồm các tiêu chí cụ thể. Ngoài ra, so sánh có thể được thực hiện giữa các yếu tố khác nhau. Bốn biểu tượng ở góc trên bên phải được sử dụng để chọn giữa biểu đồ hình tròn, biểu đồ thanh, biểu đồ đường hoặc định dạng bảng.

Màn hình phân tích SPC

Bộ chọn phạm vi ngày ở phía dưới được sử dụng để xác định phạm vi dữ liệu sẽ được đưa vào phân tích. Khi bạn thay đổi ngày bắt đầu hoặc ngày kết thúc, chỉ có các hoạt động sản xuất nằm trong phạm vi đó sẽ được đưa vào phân tích.

Tính năng Drill down giúp đơn giản hóa việc so sánh và lựa chọn bộ lọc. Nhấp vào một loạt biểu đồ để hiển thị các tùy chọn truy cập sâu xuống có sẵn. 

Drill down xuống

Phân tích lưu trữ

Bắt đầu bằng cách tạo một phân tích mới bằng cách nhấp vào menu của bảng Cài đặt được lưu trữ và sau đó chọn mục menu Mới. Nhập tên tiếp theo, chọn Chất lượng cho loại và nhấp vào nút OK.

Lọc bởi

Lọc theo tùy chọn

Danh sách các bộ lọc có sẵn thay đổi dựa trên phạm vi ngày. Ví dụ: nếu không có mẫu nào được lấy trong ca thứ hai, thì số 2 sẽ không xuất hiện dưới dạng tùy chọn khả dụng theo ca. Bộ lọc Theo các mục có thể được loại bỏ bằng cách nhấp vào   vị trí bên trái của tên bộ lọc.

So sánh mẫu

Chia nhỏ thông tin thành các nhóm có ý nghĩa hơn là chỉ nhìn thấy tổng số cho một phạm vi ngày nhất định. Ví dụ: biết tổng số mẫu cho một phạm vi dữ liệu nhất định không cung cấp thông tin hành động có thể được sử dụng để cải thiện chất lượng. Bây giờ, so sánh theo số lượng mẫu cho mỗi người nhập dữ liệu mẫu có thể cung cấp dữ liệu có ý nghĩa và có thể thực hiện được để xác định các yêu cầu nhân sự.