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重點(diǎn)介紹了SPC的實(shí)施過程以及實(shí)施過程中應(yīng)注意的問題。

1.統(tǒng)計(jì)過程控制

1.1統(tǒng)計(jì)過程控制定義

SPC是統(tǒng)計(jì)過程控制的簡(jiǎn)稱，即統(tǒng)計(jì)過程控制，主要是指應(yīng)用統(tǒng)計(jì)分析技術(shù)對(duì)生產(chǎn)過程進(jìn)行及時(shí)監(jiān)控，科學(xué)區(qū)分生產(chǎn)過程中產(chǎn)品質(zhì)量的隨機(jī)波動(dòng)和異常波動(dòng)。

從而對(duì)生產(chǎn)過程的異常趨勢(shì)進(jìn)行預(yù)警，使生產(chǎn)管理人員能夠及時(shí)采取措施消除異常，恢復(fù)過程的穩(wěn)定性，從而達(dá)到改善和控制質(zhì)量的目的。它是目前緊固件行業(yè)應(yīng)用較為廣泛、較為成功的質(zhì)量管理方法之一。

1.2程控技術(shù)原理

在生產(chǎn)過程中，產(chǎn)品加工尺寸的波動(dòng)是不可避免的。它是由人、機(jī)器、材料、方法和環(huán)境等基本因素的波動(dòng)引起的。

波動(dòng)有兩種:隨機(jī)波動(dòng)和異常波動(dòng)。

隨機(jī)波動(dòng)是偶然原因(必然因素)引起的，對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量影響不大，技術(shù)上難以消除，經(jīng)濟(jì)上不值得消除。

異常波動(dòng)是由系統(tǒng)原因(異常因素)引起的。對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量影響很大，但可以采取措施避免和消除。過程控制的目的是消除和避免異常波動(dòng)，保持過程受控。當(dāng)過程中只有隨機(jī)波動(dòng)時(shí)，過程的質(zhì)量特征呈現(xiàn)正態(tài)分布。

1.3程控實(shí)施的重要作用

產(chǎn)品的質(zhì)量關(guān)系到公司的聲譽(yù)和生存。

在生產(chǎn)過程中，大批量生產(chǎn)的情況下，如果公司整體檢驗(yàn)不稱職(或不經(jīng)濟(jì))，隨機(jī)檢驗(yàn)無法保證產(chǎn)品質(zhì)量。在這種情況下，運(yùn)用科學(xué)的質(zhì)量管理方法(SPC)對(duì)產(chǎn)品的過程質(zhì)量進(jìn)行控制，及時(shí)發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)過程中的異常情況，采取措施進(jìn)行改進(jìn)，將質(zhì)量隱患消滅在萌芽狀態(tài)，真正做到防患于未然。

從而有效控制制造過程，不斷改進(jìn)提高產(chǎn)品質(zhì)量。

2.航天緊固件產(chǎn)品的特點(diǎn)

2.1產(chǎn)品類型介紹

公司生產(chǎn)的緊固件產(chǎn)品主要涉及國(guó)標(biāo)、GJB、QJ、HB和企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，包括各種等級(jí)、材料和強(qiáng)度的各類螺栓、螺母、螺釘、自鎖螺母、鉚釘、墊圈、銷和鎖。

2.2某型高鎖緊螺栓產(chǎn)品關(guān)鍵控制點(diǎn)

選擇高鎖緊螺栓作為程控過程控制的研究對(duì)象。高鎖螺栓包括螺紋、頭部和光桿，尾部為內(nèi)六角扳手結(jié)構(gòu)。以某型號(hào)鈦合金高鎖螺栓為例，其產(chǎn)品結(jié)構(gòu)圖如圖2-2所示。

從圖中可以看出，該產(chǎn)品對(duì)光桿的加工質(zhì)量要求極高，要求表面粗糙度在Ra0.8以上，包括涂層在內(nèi)的尺寸公差僅為0.025mm，為了給最終的表面涂層留有余量，加工時(shí)光桿公差控制在0.014mm以內(nèi)。為了保證尺寸精度，在加工中采用無心磨削來磨削連桿。

3.SPC在某型高鎖緊螺栓產(chǎn)品中的應(yīng)用過程

使用程控方法。這需要一定的人力、物力和財(cái)力。因此，在正式實(shí)施之前，應(yīng)進(jìn)行詳細(xì)的規(guī)劃和充分的準(zhǔn)備，以確保實(shí)施的可靠性和有效性。程控一般按以下程序?qū)嵤?

3.1成立太平洋共同體秘書處工作組

成立SPC工作組，明確工作職責(zé)。相關(guān)人員應(yīng)包括質(zhì)量負(fù)責(zé)人、信息技術(shù)人員、質(zhì)量人員、檢驗(yàn)人員和生產(chǎn)一線工人。主要職責(zé)應(yīng)包括資源分配、流程實(shí)施、信息處理、實(shí)施監(jiān)控、信息維護(hù)、周期規(guī)劃和節(jié)點(diǎn)跟蹤。

3.2對(duì)所有員工進(jìn)行程控培訓(xùn)

公司質(zhì)量主管部門要向全體員工講述應(yīng)用SPC統(tǒng)計(jì)過程控制方法對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量的重要作用和意義，使員工意識(shí)到應(yīng)用SPC對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量進(jìn)行思想控制的重要性；

組織質(zhì)量管理人員和技術(shù)人員學(xué)習(xí)SPC的基本原理、控制圖的選擇、標(biāo)繪點(diǎn)的方法、控制界限的計(jì)算、過程能力指數(shù)的計(jì)算等應(yīng)用技術(shù)；

對(duì)現(xiàn)場(chǎng)操作人員進(jìn)行程控知識(shí)培訓(xùn)，重點(diǎn)是控制圖的計(jì)算和繪制、判別標(biāo)準(zhǔn)的應(yīng)用等。通過培訓(xùn)，員工可以提高對(duì)9PC理論的理解，深刻理解應(yīng)用SPC控制程序的重要性和SPC必備的理論知識(shí)，為SPC工作打下良好的基礎(chǔ)。

3.3確定程控關(guān)鍵變量的原則

不是所有的過程都是用SPC統(tǒng)計(jì)方法控制的，需要根據(jù)不同的要求來確定。但一般原則如下:

對(duì)產(chǎn)品的性能、精度、壽命、可靠性和安全性有直接影響的零件的關(guān)鍵特性和重要特性；

圖紙中給出的關(guān)鍵和重要特征；

頻繁故障的質(zhì)量特征；

對(duì)下一道工序影響較大的質(zhì)量特征；

顧客明確要求的過程等。

本次選擇某型號(hào)鈦合金高鎖緊螺栓光桿作為磨削過程中的控制對(duì)象。

3.4選擇合適的控制圖

根據(jù)控制點(diǎn)的性質(zhì)選擇控制圖。對(duì)于連續(xù)測(cè)量的質(zhì)量特征值，如長(zhǎng)度、重量、強(qiáng)度等計(jì)量數(shù)據(jù)，應(yīng)選用均值-極差控制圖(—R圖)和均值-標(biāo)準(zhǔn)差控制圖(—S圖)；

對(duì)于不連續(xù)的質(zhì)量特征值，如不合格品數(shù)量、不合格品和鑄件缺陷數(shù)量，應(yīng)選擇不合格品率控制圖(P圖)、不合格品數(shù)控圖(PN圖)、不合格品數(shù)控圖(C圖)和單位不合格控制圖(U圖)。

由于該控制點(diǎn)的對(duì)象是某型號(hào)鈦合金高鎖緊螺栓光桿磨削過程的尺寸控制，因此選用均值-極差控制圖。

3.5檢查測(cè)量系統(tǒng)。

測(cè)量系統(tǒng)的受控狀態(tài)和精度對(duì)SPC數(shù)據(jù)的真實(shí)性和正確性至關(guān)重要，否則會(huì)影響SPC數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，導(dǎo)致浪費(fèi)甚至誤導(dǎo)。

SPC過程的測(cè)量系統(tǒng)必須嚴(yán)格分析和檢查。對(duì)于某型號(hào)鈦合金高鎖緊螺栓的光桿測(cè)量，檢查SPC千分尺和SPC控制系統(tǒng)，確保合格有效。

3.6收集控制圖數(shù)據(jù)

每個(gè)控制點(diǎn)至少收集25組數(shù)據(jù)，每組5-10個(gè)數(shù)據(jù)，并制作控制圖進(jìn)行分析。大多數(shù)生產(chǎn)過程在第一次采集數(shù)據(jù)時(shí)，往往會(huì)有異常點(diǎn)和異常因素，處于不穩(wěn)定狀態(tài)。

非統(tǒng)計(jì)控制的異常點(diǎn)必須消除，非穩(wěn)態(tài)過程必須調(diào)整到穩(wěn)態(tài)。只有檢查后處于統(tǒng)計(jì)控制狀態(tài)的控制圖才能用于過程控制。

3.7確定過程能力指數(shù)

控制圖控制后，計(jì)算過程能力指數(shù)。過程能力指數(shù)是指通過比較過程能力與過程目標(biāo)，即過程滿足產(chǎn)品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)(產(chǎn)品、規(guī)格和公差)的程度，定量描述的數(shù)值。一般表示為CP或cpk。

Cp=T/6σ=(USL-LSL)/6σ

其中t為技術(shù)犬的耐受范圍，USL和LSL分別為上、下控制線，σ為質(zhì)量特征分布的群體標(biāo)準(zhǔn)差。經(jīng)計(jì)算，某型號(hào)鈦合金高鎖緊螺栓光桿加工能力指數(shù)CPK為1.83。

根據(jù)過程能力的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，過程能力過高，可以適當(dāng)考慮放松特征波動(dòng)的控制，以保證質(zhì)量，降低質(zhì)量成本。

或者CP CPK越大，加工能力越足，產(chǎn)品的加工質(zhì)量越高。但此時(shí)對(duì)設(shè)備、原材料、操作人員的要求越高，加工成本也就越高。因此，一個(gè)過程的CP的價(jià)值取決于需求和可能性，或者客戶的要求。

4.程控實(shí)施過程中應(yīng)注意的幾個(gè)問題

4.1不同人群的數(shù)據(jù)不能混在一起。

如果材料發(fā)生變化，控制圖的異常點(diǎn)會(huì)比以前多。比如用兩臺(tái)設(shè)備加工的特點(diǎn)，削弱了控制圖對(duì)異常檢測(cè)的靈敏度，控制圖上的點(diǎn)全部集中在中心線C區(qū)域，會(huì)導(dǎo)致控制界限過寬的現(xiàn)象。

4.2注意單側(cè)公差的控制特點(diǎn)

對(duì)于這些特征值，如平行度、垂直度、圓度、跳動(dòng)等。，只指定了單側(cè)標(biāo)準(zhǔn)，無法確定其范圍和中心。此時(shí)，質(zhì)量特性分布中心和標(biāo)準(zhǔn)極限之間的距離決定了過程能力的大小。

4.3取樣時(shí)，要求連續(xù)取樣。

不連續(xù)采樣容易造成樣品內(nèi)部差異大，樣品之間差異小，在此基礎(chǔ)上確定的控制限較寬，削弱了控制圖對(duì)異常檢測(cè)的靈敏度，不易反映生產(chǎn)過程中的變化。

4.4應(yīng)根據(jù)控制特性的要求，提高測(cè)量系統(tǒng)的精度。

系統(tǒng)精度不足引起的測(cè)量誤差會(huì)導(dǎo)致控制圖上出現(xiàn)周期波。

4.5質(zhì)量配送中心應(yīng)與標(biāo)準(zhǔn)中心一致。

控制圖第一步獲得初步數(shù)據(jù)后，需要對(duì)質(zhì)量處理中心進(jìn)行調(diào)整。當(dāng)用于分析的擴(kuò)展控制圖的控制極限轉(zhuǎn)化為控制圖的控制極限時(shí)，質(zhì)量配送中心將偏離標(biāo)準(zhǔn)中心，這將增加不合格品率，降低過程能力CPK。

5.總結(jié)

由于使用環(huán)境的特殊性，航天緊固件產(chǎn)品對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量提出了更高的要求。我們通過科學(xué)的質(zhì)量管理方法理論和統(tǒng)計(jì)技術(shù)SPC來控制過程，以確保產(chǎn)品質(zhì)量。