SPC là gì? Hướng dẫn chi tiết cách sử dụng công cụ kiểm soát chất lượng SPC

Kiểm soát chất lượng sản phẩm là một công đoạn quan trọng trong quá trình sản xuất, giúp đảm bảo sản phẩm cuối cùng đáp ứng các tiêu chuẩn và yêu cầu đặt ra. Một trong những phương pháp hiệu quả để thực hiện điều này là sử dụng công cụ kiểm soát chất lượng SPC. Vậy SPC là gì và được ứng dụng như thế nào? Mọi thắc mắc của bạn sẽ được ITG chia sẻ trong bài viết!

Công cụ kiểm soát chất lượng SPC là gì?

SPC (Statistical Process Control – kiểm soát quá trình bằng thống kê) là phương pháp sử dụng các công cụ và kỹ thuật thống kê để đo lường, giám sát và kiểm soát một quy trình hoặc phương pháp sản xuất. 

Mục tiêu chính của SPC là xác định và loại bỏ các nguyên nhân gây biến động trong quy trình, đảm bảo rằng sản phẩm hoặc dịch vụ được cung cấp đáp ứng các tiêu chuẩn chất lượng đề ra. Hiện nay, kiểm soát quy trình thống kê thường được sử dụng thay thế cho phương pháp kiểm soát chất lượng thống kê (SQC).

Công cụ kiểm soát chất lượng SPC được phát triển bởi Walter A. Shewhart vào đầu những năm 1920

Kiểm soát quá trình bằng thống kê (SPC) được áp dụng cho mọi quy trình có tính biến động. Để đạt được mục tiêu kiểm soát, SPC đo lường sự phân tán của dữ liệu xung quanh giá trị trung tâm. Sự biến động này được phân làm 2 loại chính là biến động ngẫu nhiên và biến động do nguyên nhân có thể xác định:

• Biến động ngẫu nhiên (nguyên nhân chung): Sự biến động trong quy trình xuất phát từ những yếu tố ngẫu nhiên, không thể xác định nguyên nhân cụ thể. Điều này là do sự biến đổi tự nhiên trong quy trình. Tương tự, một quy trình chịu tác động của nguyên nhân chung thường ổn định và có thể dự đoán được.
• Biến động do nguyên nhân có thể xác định (nguyên nhân đặc biệt): Chỉ những biến động xuất phát từ nguyên nhân cụ thể có thể xác định và loại bỏ. Quy trình chịu tác động của nguyên nhân đặc biệt thường không ổn định và khó dự đoán.

Xem thêm: 5 Công cụ quản lý chất lượng cốt lõi trong sản xuất

Lợi ích khi áp dụng công cụ kiểm soát chất lượng SPC

Trong bối cảnh cạnh tranh gay gắt và chi phí nguyên vật liệu ngày càng tăng cao, các doanh nghiệp sản xuất cần kiểm soát chặt chẽ mọi quy trình hoạt động để tiết kiệm chi phí, giảm thiểu lỗi sản phẩm.

Bằng cách áp dụng công cụ kiểm soát chất lượng SPC, doanh nghiệp có thể chủ động trong việc kiểm soát quá trình sản xuất và chất lượng sản phẩm, từ đó nhận về nhiều lợi ích lớn như:

Lợi ích khi sử dụng công cụ kiểm soát chất lượng SPC

• Phát hiện lỗi trong thời gian thực: Công cụ kiểm soát chất lượng SPC có thể nhận diện các bất thường trong quy trình sản xuất ngay khi vừa xảy ra, giúp doanh nghiệp có hành động ứng phó kịp thời để giảm thiểu downtime và sản phẩm lỗi.
• Đánh giá tính ổn định của quy trình: SPC cung cấp thông tin về mức độ ổn định và khả năng kiểm soát của quy trình, giúp doanh nghiệp phát hiện những nguyên nhân gây bất ổn định trong vận hành sản xuất để đưa ra quyết định cải tiến hợp lý.
• Kiểm soát chất lượng sản phẩm: Bằng cách giảm thiểu biến động trong quy trình, SPC giúp sản phẩm đạt chất lượng đồng nhất và đáp ứng tiêu chuẩn đề ra, từ đó giảm thiểu phế liệu và chi phí tái chế.
• Tăng năng suất: Khi quy trình sản xuất được kiểm soát tốt, doanh nghiệp có thể tối ưu hóa thời gian và nguồn lực, từ đó nâng cao hiệu suất làm việc.
• Cung cấp thông tin chính xác và đồng bộ: Dữ liệu thống kê từ công cụ kiểm soát chất lượng SPC giúp các bên liên quan trong doanh nghiệp có cái nhìn chung và chính xác về hiệu suất quy trình, từ đó phối hợp hiệu quả hơn.
• Cung cấp dữ liệu để hỗ trợ việc ra quyết định: Dữ liệu thu thập từ SPC giúp nhà quản lý đưa ra quyết định dựa trên số liệu thực tế thay vì phỏng đoán.

Hướng dẫn sử dụng công cụ kiểm soát chất lượng SPC

Để triển khai công cụ kiểm soát chất lượng SPC hiệu quả, doanh nghiệp có thể thực hiện theo trình tự dưới đây:

Bước 1 – Xác định quy trình cần kiểm soát

Đầu tiên, doanh nghiệp cần xác định quy trình sản xuất quan trọng cần theo dõi và kiểm soát chất lượng. Quy trình được lựa chọn để áp dụng công cụ kiểm soát chất lượng SPC nên là quy trình chính, ảnh hưởng trực tiếp đến đầu ra của sản phẩm

Bước 2 – Lựa chọn phương pháp đo lường phù hợp

Xác định loại dữ liệu cần thu thập trong quá trình sản xuất (dữ liệu biến đổi hoặc dữ liệu thuộc tính). Doanh nghiệp nên ưu tiên sử dụng dữ liệu biến đổi vì thông tin được cung cấp chi tiết và chất lượng hơn. Sau khi xác định loại dữ liệu, doanh nghiệp có thể lựa chọn biểu đồ kiểm soát phù hợp để phân tích dữ liệu đó.

Bước 3 – Xác định khoảng thời gian để thu thập và vẽ sơ đồ dữ liệu

Công cụ kiểm soát chất lượng SPC theo dõi sự thay đổi của dữ liệu theo thời gian, vì vậy, việc duy trì tần suất, khoảng thời gian thu thập và vẽ biểu đồ dữ liệu rất quan trọng. Ví dụ, việc lập biểu đồ SPC hàng ngày hoặc hàng tuần giúp doanh nghiệp đánh giá được độ tin cậy của quy trình và khả năng đáp ứng các tiêu chuẩn chất lượng một cách kịp thời.

Bước 4 – Thiết lập đơn vị kiểm soát

SPC sử dụng một số công cụ thống kê để giám sát và kiểm soát quy trình, trong đó biểu đồ kiểm soát là công cụ được dùng phổ biến nhất. Biểu đồ này giúp doanh nghiệp ghi lại dữ liệu và nhận diện các sự kiện bất thường bằng cách thiết lập các giới hạn kiểm soát và quan sát các điểm nằm ngoài phạm vi giới hạn.

Doanh nghiệp có thể xác định các giới hạn kiểm soát bằng cách ước tính độ lệch chuẩn (σ) của dữ liệu mẫu.

• Công thức tính UCL: UCL = trung bình + 3 x σ 
• Công thức tính LCL: LCL = trung bình – 3 x σ

Tìm hiểu thêm: Biểu đồ kiểm soát (Control Chart) trong quản lý chất lượng

Bước 5 – Vẽ các điểm dữ liệu và xác định các điểm nằm ngoài giới hạn kiểm soát

Vẽ các điểm dữ liệu lên biểu đồ kiểm soát chất lượng SPC. Doanh nghiệp có thể phát hiện các điểm dữ liệu bất thường thông qua những điểm nằm ngoài phạm vi kiểm soát đã định. Các điểm này có thể xuất hiện theo những hình mẫu nhất định, tùy thuộc vào khu vực cụ thể trên biểu đồ.

Bước 6 – Sửa các điểm dữ liệu ngoài giới hạn kiểm soát

Khi phát hiện bất kỳ điểm dữ liệu nào nằm ngoài giới hạn kiểm soát, doanh nghiệp cần đánh dấu điểm đó trên biểu đồ và tiến hành điều tra nguyên nhân. Để quản lý quá trình này một cách hiệu quả, doanh nghiệp có thể sử dụng ma trận hành động – khắc phục. 

Công cụ này giúp phân công trách nhiệm rõ ràng và đặt ra thời hạn hoàn thành cụ thể cho từng hành động khắc phục, từ đó đảm bảo việc theo dõi và đánh giá được thực hiện một cách có hệ thống.

Bước 7 – Tính Cp và Cpk

Tính toán Cp (khả năng) và Cpk (hiệu suất) để xác định quy trình có thể đáp ứng các thông số kỹ thuật đề ra hay không.

• Công thức tính Cp: Cp = (USL – LSL)/6σ 
• Công thức tính Cpk: Cpk = Min [(X – SLS)/3σ, (USL – X)/3σ]

Trong đó: 

• X: Quá trình trung bình.
• LSL: Giới hạn thông số kỹ thuật thấp hơn.
• USL: Giới hạn thông số kỹ thuật trên.
• σ: Độ lệch chuẩn quy trình.

Biểu đồ biểu diễn Cp (khả năng) và Cpk (hiệu suất)

Bước 8 – Theo dõi quá trình

Liên tục theo dõi quy trình và thường xuyên cập nhật biểu đồ SPC. Việc giám sát quy trình một cách chủ động sẽ giúp doanh nghiệp đưa ra các biện pháp phòng ngừa kịp thời thay vì phải đối phó với các vấn đề phát sinh khi đã quá muộn, dẫn đến chi phí tốn kém.

Các công cụ hỗ trợ thực hiện SPC

Để thực hiện kiểm soát quá trình bằng thống kê, thông thường, doanh nghiệp cần phải sử dụng nhiều công cụ hỗ trợ. Tiêu biểu có thể kể đến 7 công cụ thống kê chất lượng cơ bản (7-QC tools):

1. Biểu đồ nhân quả (Cause-and-effect diagram): Còn gọi là biểu đồ Ishikawa hoặc biểu đồ xương cá, giúp xác định nguyên nhân gốc rễ của một vấn đề chất lượng.
2. Phiếu kiểm tra (Check sheet): Dùng để thu thập và ghi lại dữ liệu một cách có hệ thống, giúp dễ dàng xác định các vấn đề phổ biến.
3. Biểu đồ Pareto (Pareto chart): Giúp xác định các vấn đề quan trọng nhất cần giải quyết dựa trên nguyên tắc 80/20.
4. Biểu đồ phân tán (Scatter diagram): Giúp xác định mối quan hệ giữa hai biến số và mức độ tương quan giữa chúng.
5. Biểu đồ histogram (Histogram): Hiển thị phân bố tần suất của dữ liệu, giúp nhận diện các mẫu và xu hướng.
6. Biểu đồ kiểm soát (Control chart): Giúp giám sát sự biến động của quy trình theo thời gian và xác định các dấu hiệu bất thường.
7. Biểu đồ phân lớp (Stratification): Phân chia dữ liệu thành các nhóm nhỏ hơn để phân tích chi tiết và xác định nguyên nhân gây biến động.

Ngoài 7 công cụ QC cơ bản, doanh nghiệp cũng có thể sử dụng một số công cụ chất lượng thống kê bổ sung là 7 công cụ bổ sung (7-SUPP):

1. Phân tầng dữ liệu
2. Bản đồ lỗi
3. Nhật ký sự kiện
4. Sơ đồ quy trình
5. Trung tâm tiến bộ
6. Sự ngẫu nhiên
7. Xác định kích thước mẫu

3S iFACTORY là giải pháp nhà máy thông minh có tích hợp 7 QC Tools do ITG Technology nghiên cứu và phát triển. Hệ thống kiểm soát chất lượng của 3S iFACTORY cung cấp cho người dùng 7 công cụ quản lý chất lượng cơ bản (7 QC Tools), hỗ trợ doanh nghiệp kiểm soát quá trình bằng thống kê hiệu quả, từ đó tối ưu các chỉ số S-Q-C-D (Tốc độ mở rộng – Chất lượng – Chi phí – Tiến độ giao hàng).

3S iFACTORY tích hợp 7 QC Tools giúp doanh nghiệp thống kê và quản lý các vấn đề liên quan đến quy trình và chất lượng hiệu quả

Để ứng dụng công cụ kiểm soát chất lượng SPC trong giải pháp nhà máy thông minh 3S iFACTORY, doanh nghiệp vui lòng đăng ký:

Tìm hiểu giải pháp 3S iFACTORY

Công cụ kiểm soát chất lượng SPC là giải pháp giúp doanh nghiệp kiểm soát và cải thiện chất lượng sản phẩm, giảm thiểu lãng phí, nâng cao năng lực sản xuất hiệu quả. Các doanh nghiệp áp dụng SPC không chỉ gia tăng được khả năng cạnh tranh mà còn tạo tiền đề cho sự phát triển bền vững trong tương lai.