航空航天行業(yè)六西格瑪相關(guān)文章
重點介紹了SPC的實施過程以及實施過程中應注意的問題。
1.統(tǒng)計過程控制
1.1統(tǒng)計過程控制定義
SPC是統(tǒng)計過程控制的簡稱，即統(tǒng)計過程控制，主要是指應用統(tǒng)計分析技術(shù)對生產(chǎn)過程進行及時監(jiān)控，科學區(qū)分生產(chǎn)過程中產(chǎn)品質(zhì)量的隨機波動和異常波動。
從而對生產(chǎn)過程的異常趨勢進行預警，使生產(chǎn)管理人員能夠及時采取措施消除異常，恢復過程的穩(wěn)定性，從而達到改善和控制質(zhì)量的目的。它是目前緊固件行業(yè)應用較為廣泛、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)品加工尺寸的波動是不可避免的。它是由人、機器、材料、方法和環(huán)境等基本因素的波動引起的。
波動有兩種:隨機波動和異常波動。
隨機波動是偶然原因(必然因素)引起的，對產(chǎn)品質(zhì)量影響不大，技術(shù)上難以消除，經(jīng)濟上不值得消除。
異常波動是由系統(tǒng)原因(異常因素)引起的。對產(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，保持過程受控。當過程中只有隨機波動時，過程的質(zhì)量特征呈現(xiàn)正態(tài)分布。
1.3程控實施的重要作用
產(chǎn)品的質(zhì)量關(guān)系到公司的聲譽和生存。
在生產(chǎn)過程中，大批量生產(chǎn)的情況下，如果公司整體檢驗不稱職(或不經(jīng)濟)，隨機檢驗無法保證產(chǎn)品質(zhì)量。在這種情況下，運用科學的質(zhì)量管理方法(SPC)對產(chǎn)品的過程質(zhì)量進行控制，及時發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)過程中的異常情況，采取措施進行改進，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，不斷改進提高產(chǎn)品質(zhì)量。
2.航天緊固件產(chǎn)品的特點
2.1產(chǎn)品類型介紹
公司生產(chǎn)的緊固件產(chǎn)品主要涉及國標、GJB、QJ、HB和企業(yè)標準，包括各種等級、材料和強度的各類螺栓、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
選擇高鎖緊螺栓作為程控過程控制的研究對象。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)品中的應用過程
使用程控方法。這需要一定的人力、物力和財力。因此，在正式實施之前，應進行詳細的規(guī)劃和充分的準備，以確保實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。相關(guān)人員應包括質(zhì)量負責人、信息技術(shù)人員、質(zhì)量人員、檢驗人員和生產(chǎn)一線工人。主要職責應包括資源分配、流程實施、信息處理、實施監(jiān)控、信息維護、周期規(guī)劃和節(jié)點跟蹤。
3.2對所有員工進行程控培訓
公司質(zhì)量主管部門要向全體員工講述應用SPC統(tǒng)計過程控制方法對產(chǎn)品質(zhì)量的重要作用和意義，使員工意識到應用SPC對產(chǎn)品質(zhì)量進行思想控制的重要性；
組織質(zhì)量管理人員和技術(shù)人員學習SPC的基本原理、控制圖的選擇、標繪點的方法、控制界限的計算、過程能力指數(shù)的計算等應用技術(shù)；
對現(xiàn)場操作人員進行程控知識培訓，重點是控制圖的計算和繪制、判別標準的應用等。通過培訓，員工可以提高對9PC理論的理解，深刻理解應用SPC控制程序的重要性和SPC必備的理論知識，為SPC工作打下良好的基礎。
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。
本次選擇某型號鈦合金高鎖緊螺栓光桿作為磨削過程中的控制對象。
3.4選擇合適的控制圖
根據(jù)控制點的性質(zhì)選擇控制圖。對于連續(xù)測量的質(zhì)量特征值，如長度、重量、強度等計量數(shù)據(jù)，應選用均值-極差控制圖(—R圖)和均值-標準差控制圖(—S圖)；
對于不連續(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)。
由于該控制點的對象是某型號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檢查測量系統(tǒng)。
測量系統(tǒng)的受控狀態(tài)和精度對SPC數(shù)據(jù)的真實性和正確性至關(guān)重要，否則會影響SPC數(shù)據(jù)的準確性，導致浪費甚至誤導。
SPC過程的測量系統(tǒng)必須嚴格分析和檢查。對于某型號鈦合金高鎖緊螺栓的光桿測量，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)
每個控制點至少收集25組數(shù)據(jù)，每組5-10個數(shù)據(jù)，并制作控制圖進行分析。大多數(shù)生產(chǎn)過程在第一次采集數(shù)據(jù)時，往往會有異常點和異常因素，處于不穩(wěn)定狀態(tài)。
非統(tǒng)計控制的異常點必須消除，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，即過程滿足產(chǎn)品質(zhì)量標準(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準差。經(jīng)計算，某型號鈦合金高鎖緊螺栓光桿加工能力指數(shù)CPK為1.83。
根據(jù)過程能力的評價標準，過程能力過高，可以適當考慮放松特征波動的控制，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。但此時對設備、原材料、操作人員的要求越高，加工成本也就越高。因此，一個過程的CP的價值取決于需求和可能性，或者客戶的要求。
4.程控實施過程中應注意的幾個問題
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，控制圖的異常點會比以前多。比如用兩臺設備加工的特點，削弱了控制圖對異常檢測的靈敏度，控制圖上的點全部集中在中心線C區(qū)域，會導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
對于這些特征值，如平行度、垂直度、圓度、跳動等。，只指定了單側(cè)標準，無法確定其范圍和中心。此時，質(zhì)量特性分布中心和標準極限之間的距離決定了過程能力的大小。
4.3取樣時，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，在此基礎上確定的控制限較寬，削弱了控制圖對異常檢測的靈敏度，不易反映生產(chǎn)過程中的變化。
4.4應根據(jù)控制特性的要求，提高測量系統(tǒng)的精度。
系統(tǒng)精度不足引起的測量誤差會導致控制圖上出現(xiàn)周期波。
4.5質(zhì)量配送中心應與標準中心一致。
控制圖第一步獲得初步數(shù)據(jù)后，需要對質(zhì)量處理中心進行調(diào)整。當用于分析的擴展控制圖的控制極限轉(zhuǎn)化為控制圖的控制極限時，質(zhì)量配送中心將偏離標準中心，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)品對產(chǎn)品質(zhì)量提出了更高的要求。我們通過科學的質(zhì)量管理方法理論和統(tǒng)計技術(shù)SPC來控制過程，以確保產(chǎn)品質(zhì)量。
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