SPC là gì? Kiểm soát quá trình thống kê trong sản xuất

Trong lĩnh vực sản xuất và quản lý chất lượng, việc kiểm soát quy trình đóng vai trò then chốt để đảm bảo sản phẩm đạt tiêu chuẩn và đáp ứng yêu cầu khách hàng. Vậy SPC là gì? SPC (Statistical Process Control) hay Kiểm soát quá trình thống kê, là một phương pháp mạnh mẽ sử dụng các công cụ thống kê để giám sát, điều chỉnh và cải thiện quy trình sản xuất. Bài viết này sẽ đi sâu vào khái niệm SPC, làm rõ tầm quan trọng của nó trong việc nâng cao năng suất, giảm thiểu lỗi và tối ưu hóa hiệu quả hoạt động.

SPC là gì?

SPC, viết tắt của Statistical Process Control, là Kiểm soát quá trình bằng phương pháp thống kê. Đây là phương pháp sử dụng các kỹ thuật thống kê để theo dõi, phân tích và kiểm soát quá trình, nhằm tối ưu hóa chất lượng sản phẩm và hiệu quả hoạt động.

Trong thực tế, các doanh nghiệp áp dụng SPC để thu thập, phân loại và xử lý dữ liệu từ quá trình sản xuất. Dữ liệu thu thập được phản ánh khả năng hoạt động của dây chuyền sản xuất hoặc nhà máy, bao gồm các thông tin về thực trạng, xu hướng và tính biến động của quá trình. 

Dựa trên phân tích dữ liệu SPC, doanh nghiệp có thể đánh giá được hiệu quả hoạt động, phát hiện sớm các vấn đề tiềm ẩn, xác định nguyên nhân gốc rễ và đưa ra các biện pháp cải tiến phù hợp.

Lịch sử hình thành của SPC

Lịch sử hình thành của SPC bắt đầu từ những năm 1920. Năm 1924, Walter A. Shewhart, khi đó đang làm việc tại Bell Laboratories, đã phát triển biểu đồ kiểm soát – nền tảng của SPC hiện đại. 

Ông chứng minh rằng có thể kiểm soát quá trình bằng phương pháp thống kê, đánh dấu sự ra đời của SPC. Năm 1939, Shewhart xuất bản cuốn sách “Statistical Method from the Viewpoint of Quality Control“, đặt nền móng lý thuyết cho phương pháp này.

Trong Thế chiến thứ hai, nhu cầu giám sát chất lượng sản phẩm quân nhu một cách hiệu quả và an toàn đã thúc đẩy việc áp dụng rộng rãi SPC. Tuy nhiên, sau chiến tranh, SPC dần ít được sử dụng tại Mỹ. Ngược lại, Nhật Bản đã tiếp nhận và phát triển mạnh mẽ SPC, đưa nó trở thành một công cụ quan trọng trong hệ thống quản lý chất lượng của mình.

Mãi đến những năm 1970, trước sức ép cạnh tranh từ các sản phẩm chất lượng cao của Nhật Bản, các doanh nghiệp Mỹ mới bắt đầu tái áp dụng SPC. Nhận thức được tầm quan trọng của việc kiểm soát quá trình, SPC đã được chấp nhận rộng rãi trở lại trong ngành công nghiệp Mỹ.

Ngày nay, SPC đang được ứng dụng ngày càng phổ biến trong nhiều lĩnh vực sản xuất khác nhau, khẳng định giá trị và tiềm năng to lớn của mình trong việc nâng cao chất lượng sản phẩm và hiệu quả hoạt động.

Yêu cầu khi áp dụng SPC là gì tại doanh nghiệp

Để áp dụng thành công SPC và đạt được mục tiêu kiểm soát chặt chẽ quy trình sản xuất, đảm bảo chất lượng sản phẩm, doanh nghiệp cần đáp ứng những yêu cầu sau:

1. Đảm bảo độ chính xác của phép đo

Trước khi tiến hành thu thập dữ liệu, hệ thống đo lường cần được đánh giá và phân tích kỹ lưỡng thông qua Phân tích Hệ thống Đo lường (Measurement System Analysis – MSA). Việc này nhằm đảm bảo tính chính xác, tin cậy và nhất quán của dữ liệu thu thập được.

2. Kiểm soát dữ liệu bằng SPC

Dữ liệu thu thập được phải được theo dõi và kiểm soát bằng các công cụ và kỹ thuật thống kê của SPC, bao gồm biểu đồ kiểm soát, phân tích năng lực quá trình, v.v.

3. Ra quyết định dựa trên phân tích và quy trình tích hợp

Kết quả phân tích dữ liệu SPC cần được tích hợp với Kế hoạch hành động khi quá trình vượt ngoài tầm kiểm soát (Out of Control Action Plan – OCAP) để đưa ra các quyết định kịp thời và hiệu quả nhằm điều chỉnh và cải tiến quá trình.

4. Theo dõi và đánh giá hiệu quả điều chỉnh

Các điều chỉnh được thực hiện cần được ghi chép và theo dõi đầy đủ. Hiệu quả của các điều chỉnh này cần được đánh giá định kỳ thông qua chu trình PDCA Lập kế hoạch – Thực hiện – Kiểm tra – Cải tiến (Plan – Do – Check – Act), đảm bảo quá trình liên tục được cải thiện.

>>>Chi tiết: PDCA là gì? Chu trình PDCA 4 bước & Cách áp dụng hiệu quả

Các bước trong quy trình áp dụng SPC là gì?

Bước 1: Xác định phạm vi áp dụng SPC

Đầu tiên, doanh nghiệp cần xác định rõ mục tiêu cụ thể khi áp dụng SPC, ví dụ như nâng cao chất lượng sản phẩm, giảm thiểu sai lỗi, hay tối ưu hóa hiệu suất. Dựa trên mục tiêu đó, lựa chọn quy trình sản xuất hoặc công đoạn cụ thể cần được giám sát và kiểm soát bằng SPC.

Bước 2: Tiến hành thu thập dữ liệu

Tiếp theo, cần xác định các thông số quan trọng ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng sản phẩm cần kiểm soát, ví dụ như kích thước, trọng lượng, nhiệt độ, áp suất, v.v. Sau đó, triển khai lắp đặt các thiết bị đo lường phù hợp và tiến hành thu thập dữ liệu từ quá trình sản xuất một cách có hệ thống, có thể theo định kỳ hoặc liên tục.

Bước 3: Xây dựng biểu đồ kiểm soát

Dựa trên loại dữ liệu và mục tiêu kiểm soát đã xác định, lựa chọn loại biểu đồ kiểm soát thích hợp. Các loại biểu đồ phổ biến bao gồm biểu đồ X-bar và R (cho dữ liệu liên tục), biểu đồ p (cho dữ liệu thuộc tính), biểu đồ c (cho số khuyết tật), v.v. Tính toán và thiết lập các giới hạn kiểm soát trên (UCL) và giới hạn kiểm soát dưới (LCL) dựa trên dữ liệu đã thu thập.

>>>Xem ngay: Biểu đồ kiểm soát – Control Chart: Ứng dụng trong quản lý chất lượng

Bước 4: Giám sát và phân tích dữ liệu

Sử dụng biểu đồ kiểm soát để theo dõi, giám sát sự biến động của quá trình sản xuất theo thời gian. Tiến hành so sánh dữ liệu thực tế với các giới hạn kiểm soát đã thiết lập để đánh giá xem quá trình có đang nằm trong trạng thái kiểm soát thống kê hay không.

Bước 5: Nhận diện và điều tra nguyên nhân

Khi phát hiện các điểm dữ liệu nằm ngoài giới hạn kiểm soát hoặc xuất hiện các xu hướng bất thường trên biểu đồ, cần tiến hành điều tra, phân tích để xác định nguyên nhân gốc rễ của sự biến động. Sử dụng các công cụ như sơ đồ nhân quả, biểu đồ Pareto để hỗ trợ quá trình này.

Bước 6: Triển khai hành động khắc phục

Dựa trên kết quả phân tích nguyên nhân, đề xuất và thực hiện các biện pháp khắc phục, điều chỉnh cần thiết để đưa quá trình sản xuất trở về trạng thái kiểm soát ổn định. Các hành động này có thể bao gồm thay đổi thông số vận hành, bảo trì thiết bị, đào tạo nhân viên, v.v.

Bước 7: Giám sát hiệu quả và cải tiến liên tục

Sau khi triển khai các biện pháp khắc phục, cần tiếp tục theo dõi chặt chẽ quá trình sản xuất bằng biểu đồ kiểm soát. Đánh giá hiệu quả của các hành động đã thực hiện và thực hiện các điều chỉnh bổ sung nếu cần thiết. Chu trình này cần được lặp lại liên tục để đảm bảo sự cải tiến không ngừng.

Bước 8: Đào tạo nhân lực và cập nhật hệ thống

Để đảm bảo SPC được áp dụng hiệu quả, cần tổ chức đào tạo cho nhân viên liên quan về các nguyên tắc, phương pháp và công cụ SPC. Bên cạnh đó, cần thường xuyên cập nhật, điều chỉnh hệ thống SPC (quy trình, biểu đồ kiểm soát, v.v.) để phản ánh những thay đổi trong quá trình sản xuất và yêu cầu kiểm soát.

Bước 9: Lập hồ sơ và báo cáo

Ghi chép đầy đủ các dữ liệu thu thập, kết quả phân tích, các hành động khắc phục đã thực hiện và kết quả giám sát. Lập báo cáo định kỳ về tình trạng kiểm soát quá trình sản xuất và các biện pháp cải tiến đã triển khai để phục vụ cho việc quản lý và ra quyết định.

Tại sao nên áp dụng SPC trong quản lý sản xuất?

Việc áp dụng SPC trong quản lý sản xuất mang lại nhiều lợi ích thiết thực cho doanh nghiệp, góp phần nâng cao chất lượng sản phẩm, tối ưu hóa quy trình và tăng cường hiệu quả hoạt động. Dưới đây là một số lý do chính giải thích tại sao doanh nghiệp nên áp dụng SPC:

Giảm thiểu sản phẩm lỗi, nâng cao chất lượng

SPC giúp doanh nghiệp giám sát chặt chẽ quy trình sản xuất, phát hiện sớm các sai lệch, biến động bất thường và từ đó ngăn chặn việc sản xuất ra các sản phẩm không đạt tiêu chuẩn. Điều này giúp giảm thiểu tỷ lệ sản phẩm lỗi, giảm chi phí sửa chữa, tái chế và nâng cao chất lượng sản phẩm đầu ra.

Tăng năng suất và hiệu quả sản xuất

Bằng cách kiểm soát hiệu quả quy trình, SPC giúp hạn chế tối đa các sự cố, gián đoạn sản xuất, từ đó duy trì hoạt động sản xuất ổn định, giảm thời gian lãng phí và tăng năng suất lao động.

Giảm chi phí sản xuất

Việc giảm thiểu sản phẩm lỗi, tối ưu hóa quy trình và sử dụng hiệu quả nguồn lực giúp doanh nghiệp tiết kiệm chi phí nguyên vật liệu, chi phí nhân công, chi phí bảo trì và các chi phí liên quan đến xử lý sản phẩm lỗi.

Tối ưu hóa quy trình sản xuất

SPC cung cấp các dữ liệu và thông tin chi tiết về hiệu suất của quy trình sản xuất. Từ đó, doanh nghiệp có thể nhận diện các điểm nghẽn, các khâu cần cải thiện và đưa ra các quyết định điều chỉnh để tối ưu hóa quy trình, nâng cao hiệu suất hoạt động.

Chủ động phòng ngừa rủi ro

SPC giúp phát hiện sớm các dấu hiệu bất thường, các vấn đề tiềm ẩn trong quy trình sản xuất trước khi chúng trở thành các sự cố nghiêm trọng. Điều này cho phép doanh nghiệp chủ động áp dụng các biện pháp phòng ngừa, kiểm soát rủi ro và hạn chế thiệt hại.

Nâng cao sự hài lòng của khách hàng

Sản phẩm chất lượng ổn định, đồng đều và đáp ứng các yêu cầu kỹ thuật góp phần nâng cao sự hài lòng của khách hàng, tăng cường uy tín thương hiệu và khả năng cạnh tranh của doanh nghiệp trên thị trường.

Cung cấp dữ liệu cho ra quyết định

Dữ liệu thống kê thu thập được từ SPC là cơ sở quan trọng để đánh giá hiệu quả hoạt động, phân tích xu hướng và đưa ra các quyết định quản lý, cải tiến dựa trên bằng chứng khoa học.

Hạn chế của SPC là gì?

Mặc dù SPC mang lại nhiều lợi ích trong quản lý chất lượng, nhưng phương pháp này cũng có những hạn chế nhất định mà doanh nghiệp cần lưu ý:

1. Phụ thuộc vào chất lượng dữ liệu đầu vào

Hiệu quả của SPC phụ thuộc rất lớn vào độ chính xác và tin cậy của dữ liệu thu thập. Nếu dữ liệu đầu vào không chính xác, thiếu đầy đủ hoặc bị sai lệch, kết quả phân tích từ SPC sẽ không phản ánh đúng thực trạng, dẫn đến những quyết định sai lầm trong quản lý và cải tiến quá trình.

2. Chi phí đầu tư ban đầu

Việc triển khai SPC đòi hỏi doanh nghiệp phải đầu tư vào hệ thống thu thập dữ liệu, phần mềm phân tích, thiết bị đo lường và đặc biệt là đào tạo nhân lực. Đối với các doanh nghiệp nhỏ hoặc các quy trình sản xuất đơn giản, chi phí đầu tư ban đầu có thể là một rào cản lớn.

3. Yêu cầu về kỹ năng chuyên môn

Để vận hành và khai thác hiệu quả SPC, nhân viên cần được đào tạo bài bản về các phương pháp thống kê, kỹ năng phân tích dữ liệu và sử dụng thành thạo các công cụ SPC. Thiếu hụt nhân lực có chuyên môn phù hợp có thể ảnh hưởng đến hiệu quả áp dụng SPC.

4. Hạn chế trong việc phát hiện các biến động nhỏ

SPC tập trung vào việc kiểm soát các biến động lớn, có ảnh hưởng đáng kể đến chất lượng sản phẩm. Tuy nhiên, đối với các biến động nhỏ, không gây ra sự khác biệt lớn về chất lượng, SPC có thể không đủ nhạy để phát hiện kịp thời.

5. Tính linh hoạt chưa cao

SPC phát huy hiệu quả tốt nhất trong các quy trình sản xuất ổn định, có tính lặp lại cao. Đối với các môi trường sản xuất thường xuyên thay đổi, sản phẩm đa dạng hoặc quy trình không đồng nhất, việc áp dụng SPC có thể gặp nhiều khó khăn và đòi hỏi sự điều chỉnh liên tục.

6. Khó khăn trong việc xác định nguyên nhân gốc rễ

SPC giúp nhận diện các vấn đề, các điểm bất thường trong quá trình nhưng không trực tiếp chỉ ra nguyên nhân gốc rễ của chúng. Để tìm ra nguyên nhân, cần phải kết hợp SPC với các công cụ phân tích khác như sơ đồ Ishikawa, 5 Whys, v.v.
>>>Xem thêm: Phân tích nguyên nhân gốc rễ là gì? 6 công cụ và các bước triển khai

7. Đòi hỏi sự cam kết lâu dài

Để duy trì hiệu quả của SPC, cần có sự cam kết và tham gia tích cực từ tất cả các cấp, từ lãnh đạo đến nhân viên vận hành. Nếu không có sự nhất quán và duy trì nỗ lực liên tục, lợi ích của SPC sẽ giảm dần theo thời gian.

Sự khác biệt giựa SQC và SPC là gì?

Mặc dù cả SQC và SPC đều sử dụng các công cụ thống kê để cải thiện chất lượng, chúng có những điểm khác biệt quan trọng:

Tiêu chí	SQC	SPC
Mục tiêu	Đảm bảo chất lượng đầu ra của sản phẩm/dịch vụ.	Kiểm soát đầu vào và quá trình sản xuất.
Trọng tâm	Phát hiện và loại bỏ các sản phẩm lỗi.	Ngăn ngừa lỗi ngay từ đầu bằng cách giám sát và điều chỉnh quá trình.
Cách tiếp cận	Phân tích kết quả (sản phẩm) để xác định vấn đề.	Giám sát quá trình sản xuất để phát hiện các biến động bất thường.
Công cụ	Biểu đồ Pareto, biểu đồ kiểm soát, histogram,…	Biểu đồ kiểm soát, phân tích khả năng quá trình,…
Ứng dụng	Kiểm tra chất lượng sản phẩm cuối cùng, kiểm tra mẫu lô hàng.	Theo dõi các thông số quan trọng trong quá trình sản xuất, điều chỉnh máy móc thiết bị.

>>>Tìm hiểu chi tiết: SQC là gì? Ứng dụng và lợi ích của SQC

Tóm lại:

• SQC tập trung vào việc kiểm tra và đảm bảo chất lượng sản phẩm cuối cùng.
• SPC tập trung vào việc kiểm soát quá trình sản xuất để ngăn ngừa lỗi xảy ra.

SQC và SPC có thể được sử dụng kết hợp để đạt hiệu quả kiểm soát chất lượng tốt nhất. SPC giúp ngăn ngừa lỗi xảy ra, trong khi SQC giúp phát hiện và loại bỏ các sản phẩm lỗi còn sót lại.

Ví dụ áp dụng thành công SPC trong quản lý sản xuất

Dưới đây là một số ví dụ thực tiễn minh họa cho việc áp dụng thành công SPC trong sản xuất:

Toyota – Nâng cao chất lượng động cơ

Vấn đề: Để đáp ứng các tiêu chuẩn chất lượng khắt khe và giảm thiểu tỷ lệ lỗi, Toyota cần cải thiện quy trình sản xuất động cơ.

Giải pháp: Toyota đã ứng dụng SPC để giám sát các thông số quan trọng như kích thước chi tiết, áp suất lắp ráp. Bằng cách sử dụng biểu đồ kiểm soát, các kỹ sư có thể theo dõi biến động của quy trình, phát hiện sớm các vấn đề và đưa ra điều chỉnh kịp thời.

Kết quả: SPC đã giúp Toyota giảm đáng kể tỷ lệ lỗi động cơ, nâng cao độ tin cậy của sản phẩm, cải thiện năng suất và đáp ứng tốt hơn nhu cầu thị trường.

Nestlé – Đảm bảo chất lượng sô cô la

Nestlé, tập đoàn thực phẩm và đồ uống lớn nhất thế giới, đã triển khai SPC để kiểm soát chất lượng và tính đồng nhất của sản phẩm sô cô la. Bằng cách theo dõi sát sao các yếu tố như nhiệt độ và độ ẩm trong quá trình chế biến qua các biểu đồ kiểm soát, Nestlé đã nhận diện và quản lý hiệu quả các biến động trong sản xuất. 

Kết quả là chất lượng sản phẩm được duy trì đồng đều, giảm thiểu khiếu nại từ khách hàng, nâng cao uy tín thương hiệu và gia tăng sự hài lòng của người tiêu dùng.

Intel – Kiểm soát chất lượng vi mạch

Vấn đề: Chất lượng của vi mạch bán dẫn là yếu tố then chốt trong sản xuất linh kiện điện tử. Intel cần kiểm soát chặt chẽ chất lượng của vi mạch để đảm bảo hiệu năng và độ tin cậy của sản phẩm.

Giải pháp: Intel đã triển khai SPC để giám sát các đặc tính quan trọng của vi mạch như điện trở, kích thước hình học. Các công cụ SPC giúp theo dõi, phân tích và kiểm soát các biến động trong quy trình sản xuất vi mạch.

Kết quả: Nhờ SPC, Intel có thể phát hiện sớm các lỗi và biến động, từ đó điều chỉnh quy trình kịp thời, nâng cao chất lượng vi mạch, cải thiện năng suất và giảm chi phí sản xuất.

Pfizer – Đảm bảo chất lượng dược phẩm

Trong ngành dược phẩm, việc duy trì chất lượng sản phẩm đồng nhất và tuân thủ các quy định nghiêm ngặt là yêu cầu bắt buộc. Pfizer cần đảm bảo chất lượng và an toàn của các loại thuốc mà họ sản xuất.

Pfizer đã áp dụng SPC để kiểm soát các thông số quan trọng trong quy trình sản xuất thuốc, chẳng hạn như liều lượng hoạt chất, nhiệt độ pha chế. SPC giúp đảm bảo quy trình sản xuất luôn nằm trong giới hạn kiểm soát.

Kết quả: Việc áp dụng SPC đã giúp Pfizer giảm thiểu tỷ lệ lỗi sản phẩm, đảm bảo tuân thủ các quy định và tiêu chuẩn chất lượng, nâng cao độ tin cậy của sản phẩm và bảo vệ sức khỏe người tiêu dùng.

John Deere – Cải thiện chất lượng máy móc nông nghiệp

John Deere, nhà sản xuất máy móc nông nghiệp nổi tiếng, đã triển khai SPC để kiểm soát chất lượng các bộ phận máy móc. Giám sát các thông số kỹ thuật quan trọng trong quá trình gia công như kích thước và độ chính xác thông qua SPC giúp John Deere phát hiện sớm các vấn đề và biến động. Từ đó, công ty đã điều chỉnh quy trình kịp thời, giảm tỷ lệ sản phẩm lỗi, tăng năng suất và nâng cao chất lượng sản phẩm.

Amcor – Nâng cao chất lượng bao bì

Amcor, công ty hàng đầu trong lĩnh vực sản xuất bao bì, đã áp dụng SPC để kiểm soát chất lượng bao bì nhựa, đặc biệt là độ dày và độ bền. Việc theo dõi các đặc tính vật lý của bao bì trong suốt quá trình sản xuất, bao gồm đo lường độ dày và kiểm tra độ bền, giúp Amcor cải thiện khả năng kiểm soát chất lượng. 

Nhờ đó, công ty đã giảm thiểu biến động trong sản xuất, nâng cao độ bền và chất lượng sản phẩm, gia tăng sự hài lòng của khách hàng và củng cố vị thế trên thị trường.

Nắm vững SPC là gì và áp dụng hiệu quả phương pháp này sẽ giúp doanh nghiệp nâng cao năng suất, chất lượng sản phẩm, tối ưu hóa quy trình sản xuất và tăng cường khả năng cạnh tranh trên thị trường. Bên cạnh SPC, còn rất nhiều phương pháp và công cụ quản lý chất lượng hữu ích khác. Để tìm hiểu thêm, hãy theo dõi những bài viết tiếp theo của chúng tôi.