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技術(shù)

檢測(cè)試驗(yàn)室與統(tǒng)計(jì)過(guò)程控制

2025China.cn   2009年02月10日

統(tǒng)計(jì)過(guò)程控制(SPC)作為一種以預(yù)防為主的品質(zhì)控制手段,通過(guò)收集過(guò)程信息并加以分析,識(shí)別生產(chǎn)過(guò)程中的正常波動(dòng)和異常波動(dòng),及時(shí)發(fā)現(xiàn)異常狀況,以便采取措施加以消除和改善工序,通過(guò)持續(xù)改善不斷優(yōu)化過(guò)程控制,從而預(yù)防不合格品的產(chǎn)生,不斷提升產(chǎn)品質(zhì)量。傳統(tǒng)的品質(zhì)控制是依靠檢驗(yàn)最終產(chǎn)品并篩選出不合格產(chǎn)品的質(zhì)量控制,這種檢驗(yàn)策略通常會(huì)造成嚴(yán)重浪費(fèi),而且常常無(wú)法有效控制產(chǎn)品品質(zhì)。

 

質(zhì)量管理的重要性

 

企業(yè)要達(dá)到比較先進(jìn)的質(zhì)量管理水平,就必須首先在企業(yè)內(nèi)部建立起以數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)的質(zhì)量管理方式。數(shù)據(jù)是一切管理的基礎(chǔ),縱觀當(dāng)前的許多企業(yè),雖然建立了ISO體系,甚至是已在推行6∑管理,但是在基礎(chǔ)數(shù)據(jù)建設(shè)方面卻比較落后,比如質(zhì)量數(shù)據(jù)采集、質(zhì)量數(shù)據(jù)分析,質(zhì)量過(guò)程控制系統(tǒng)等都還處于原始狀態(tài),只有建立以數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)的質(zhì)量管理體系,才能使企業(yè)的質(zhì)量管理工作向世界一流水平邁進(jìn)。

 

SPC質(zhì)量控制

 

SPC質(zhì)量控制的理論基礎(chǔ)是數(shù)理統(tǒng)計(jì),因此質(zhì)量數(shù)據(jù)采集的準(zhǔn)確性是進(jìn)行SPC的關(guān)鍵。采集的質(zhì)量數(shù)據(jù)存在的問(wèn)題有哪些?如何保證數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確可靠?通過(guò)分析,我們認(rèn)為數(shù)據(jù)質(zhì)量存在的問(wèn)題主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:

 

受利益影響,造成數(shù)據(jù)不真實(shí);

數(shù)據(jù)質(zhì)量的統(tǒng)計(jì)信息滯后;

統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)和生產(chǎn)管理要求脫節(jié);

統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)不完整。

 

檢測(cè)能力指數(shù)即產(chǎn)品測(cè)量過(guò)程中的標(biāo)準(zhǔn)偏差S,受設(shè)備、精度等級(jí)、可靠性、測(cè)量方法等影響比較大,因此數(shù)據(jù)據(jù)質(zhì)量的好壞很大程度上取決于測(cè)量系統(tǒng),要獲得高質(zhì)量的數(shù)據(jù),就必須對(duì)測(cè)量系統(tǒng)進(jìn)行檢測(cè)能力分析。只有這樣,才能保證SPC分析所需數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。

 

檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室作為質(zhì)量數(shù)據(jù)的基本單元,其應(yīng)確保對(duì)從事特定工作的人員,根據(jù)相應(yīng)的教育、培訓(xùn)、經(jīng)驗(yàn)或可證明的技能進(jìn)行資格確認(rèn),確保其在能力、公正性、判斷力或運(yùn)作誠(chéng)實(shí)性等方面的可信度能力。

 

檢測(cè)方法的選擇,首先滿(mǎn)足客戶(hù)需求并適用于所進(jìn)行的檢測(cè)或校準(zhǔn)的方法,包括抽樣方法。當(dāng)客戶(hù)未指定所用方法時(shí),檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室應(yīng)從國(guó)際、區(qū)域或國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中發(fā)布的,或由知名的技術(shù)組織或有關(guān)科技書(shū)籍和期刊公布的,或由設(shè)備制造商指定的方法中選擇合適的方法。實(shí)驗(yàn)室指定的或采用的方法如能滿(mǎn)足預(yù)期的用途并經(jīng)過(guò)確認(rèn),也可使用。

 

目前,企業(yè)所缺少的是質(zhì)量數(shù)據(jù)的分析和質(zhì)量的過(guò)程控制,因此無(wú)法識(shí)別生產(chǎn)過(guò)程中的正常波動(dòng)和異常波動(dòng),也就無(wú)法在產(chǎn)品裝配前控制裝配質(zhì)量,只能在產(chǎn)品裝配完成后轉(zhuǎn)入試驗(yàn)階段,才發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品存在嚴(yán)重的質(zhì)量問(wèn)題,這樣即增加了試驗(yàn)成本又增加了生產(chǎn)成本。如果定期采用數(shù)理統(tǒng)計(jì)技術(shù)對(duì)結(jié)果進(jìn)行審查,就很容易發(fā)現(xiàn)質(zhì)量控制數(shù)據(jù)的變化趨勢(shì),在將要超出預(yù)先制定的合格判據(jù)時(shí),可以采用適當(dāng)?shù)拇胧﹣?lái)糾正出現(xiàn)的問(wèn)題,并防止報(bào)告錯(cuò)誤的結(jié)果。

 

在產(chǎn)品檢測(cè)過(guò)程中盡量采用先進(jìn)的測(cè)試檢測(cè)設(shè)備如三坐標(biāo)測(cè)量設(shè)備、影像測(cè)量設(shè)備等,同時(shí)應(yīng)采用適當(dāng)?shù)臏y(cè)量方法,充分利用計(jì)算機(jī)的邏輯、推理、判斷功能,完成質(zhì)量數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析工作。

 

產(chǎn)品檢測(cè)試驗(yàn)

 

某型號(hào)產(chǎn)品所用驅(qū)動(dòng)橋在進(jìn)行臺(tái)架疲勞試驗(yàn)過(guò)程時(shí),由于主動(dòng)斜齒輪提前斷齒失效,導(dǎo)致試驗(yàn)終止,試驗(yàn)結(jié)果嚴(yán)重偏離設(shè)計(jì)要求。由中國(guó)航空工業(yè)失效分析中心對(duì)該產(chǎn)品的失效分析結(jié)果可知,偏載是導(dǎo)致驅(qū)動(dòng)橋過(guò)早疲勞損壞的主要原因。偏載可以造成齒輪嚙合區(qū)域不正常,其一引起齒面接觸痕跡面積減小到線(xiàn)接觸,或到點(diǎn)接觸,從而引起單位面積的上作用的載荷劇烈增加;其二是受力點(diǎn)的偏移,造成齒輪本身受力不均勻,而偏載的位置是受力集中的位置,往往首先斷裂失效。造成偏載的主要因素有齒輪與軸承配置不合理,齒輪的制造和安裝誤差等。

 

結(jié)合近期該型號(hào)產(chǎn)品在空載臺(tái)架試驗(yàn)中經(jīng)常出現(xiàn)噪聲過(guò)大(95分貝以上)、聲音異常、在實(shí)際使用過(guò)程中存在溫升過(guò)高、漏油等異?,F(xiàn)象,大部分通過(guò)互換相應(yīng)部件進(jìn)行修復(fù),未對(duì)其故障原因進(jìn)行深入分析,而是根據(jù)技術(shù)人員的簡(jiǎn)單判斷來(lái)決定該產(chǎn)品技術(shù)指標(biāo)的修改,不提出任何具體的數(shù)據(jù)來(lái)支持這項(xiàng)決定,這就是問(wèn)題出現(xiàn)的征兆,即該產(chǎn)品所用零部件經(jīng)過(guò)100%檢測(cè)合格。

 

這說(shuō)明該產(chǎn)品的工作流程出現(xiàn)異常,即檢測(cè)階段和精加工階段可能出現(xiàn)異常。通過(guò)以上分析我們改變了產(chǎn)品在三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)的測(cè)量方法,通過(guò)和設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)0.03mm對(duì)比,發(fā)現(xiàn)測(cè)量結(jié)果:

 

嚴(yán)重偏離技術(shù)指標(biāo);

 

齒輪受力磨損狀態(tài)分析情況和改進(jìn)后測(cè)量結(jié)果完全吻合,改進(jìn)后的測(cè)試方法。

 

A面為分動(dòng)箱箱蓋總成前端面;孔1為軸間分動(dòng)箱箱體總成上輸出孔;孔2為分動(dòng)箱箱蓋總成上輸出孔;孔3為軸間分動(dòng)箱箱體總成上輸入孔;孔4為分動(dòng)箱箱蓋總成上輸入孔。

 

造成以上產(chǎn)品件批量嚴(yán)重超差的原因主要在于:

 

由于對(duì)測(cè)試設(shè)備認(rèn)知程度的不同,造成部分管理者、操作者對(duì)先進(jìn)測(cè)試設(shè)備(經(jīng)檢定合格)的測(cè)量結(jié)果表示懷疑或否定檢測(cè)結(jié)果;

 

對(duì)測(cè)試結(jié)果的反饋或質(zhì)疑,相應(yīng)管理者未能及時(shí)采取有效措施(如介紹設(shè)備工作原理、測(cè)試方法的選擇、數(shù)據(jù)采集和處理過(guò)程等)進(jìn)行處理,或信息反饋不及時(shí)造成生產(chǎn)和需求脫節(jié);

 

受人員能力限制或在某因素的影響下,選擇了不正確的檢測(cè)方法;

 

對(duì)于當(dāng)前工作流的任何改動(dòng)都會(huì)被員工視為一種威脅,而管理者未及時(shí)解決該問(wèn)題。

 

通過(guò)上述分析,我們可以理解進(jìn)行SPC控制的基本原理可以使用一個(gè)方程式表示即:

 

Y=FX

 

式中Y代表產(chǎn)品;式中X代表影響產(chǎn)品輸出的各種因素。進(jìn)行SPC控制基本方法為MAIC,在MAIC中:

 

M是指測(cè)量,即應(yīng)用各種分析工具如繪制流程圖、測(cè)量設(shè)備檢測(cè)能力指數(shù)分析、初步統(tǒng)計(jì)分析、流程能力分析等,對(duì)問(wèn)題進(jìn)行定位和量化;

 

A是指分析,即根據(jù)SPC方程式找出影響產(chǎn)品輸出的各種因素,然后利用假設(shè)檢驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證或排除影響產(chǎn)品輸出的因素或假設(shè);

 

I是指改進(jìn),即利用回歸分析和試驗(yàn)計(jì)等工具來(lái)確認(rèn)影響產(chǎn)品輸出的各種因素,并優(yōu)化工作流程;

 

C是指控制,即利用SPC提供的控制工具對(duì)產(chǎn)品生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行監(jiān)控,并最終形成制度,確保問(wèn)題已經(jīng)永遠(yuǎn)排除,確保產(chǎn)品質(zhì)量處于可控的波動(dòng)范圍之內(nèi)。

 

因此要提早預(yù)防和保證產(chǎn)品質(zhì)量處于可控范圍,首先對(duì)作為產(chǎn)品流通關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一的檢測(cè)試驗(yàn)室進(jìn)行資質(zhì)和實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)能力指數(shù)的評(píng)審;其次是對(duì)人員能力進(jìn)行確認(rèn),確保在檢測(cè)試驗(yàn)室和主體之間無(wú)嚴(yán)利益關(guān)系的情況下,才能保證數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確可靠。只有對(duì)質(zhì)量數(shù)據(jù)進(jìn)行SPC分析,企業(yè)才能找出產(chǎn)品質(zhì)量發(fā)生變異的原因,才能予以排除;只有將SPC納入產(chǎn)品生產(chǎn)的各個(gè)環(huán)節(jié),企業(yè)才能生產(chǎn)出產(chǎn)品質(zhì)量特性分散小的一致性產(chǎn)品。

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