文/ 閆念一 ；于德水 張寶海 長城汽車順平壓鑄分公司技術(shù)中心

在壓鑄單元生產(chǎn)過程中產(chǎn)品所產(chǎn)生的缺陷，該采用哪些有效手段來解決？這是壓鑄工作者不容忽視的問題。經(jīng)過艱苦的實(shí)踐，筆者認(rèn)為，通過質(zhì)量成本控制（QC）的7 種道具手段，可有效地彌補(bǔ)缺陷。在生產(chǎn)的過程中，通過對(duì)“人、機(jī)、料、法和環(huán)”的條件控制，能確保采用穩(wěn)定的條件數(shù)據(jù)控制來有效地提高產(chǎn)品的質(zhì)量，以便彌補(bǔ)缺陷、規(guī)避風(fēng)險(xiǎn)。實(shí)踐表明，單單憑借感覺和經(jīng)驗(yàn)是不可行的，且無法掌握實(shí)際數(shù)值，要隨著時(shí)間、條件和產(chǎn)品的變化而改變，并做出準(zhǔn)確的判斷。

先進(jìn)的壓鑄單元通過數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析（SPC），以及實(shí)驗(yàn)、手段和分析（DOE) 等數(shù)據(jù)的判斷，獲得解決問題的科學(xué)方法。在填充到凝固的這一過程中，科學(xué)的結(jié)論需要靠我們通過對(duì)CAE（計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)），以及對(duì)充填、溫度場和排氣等過程的分析來獲得，并制定相應(yīng)的應(yīng)對(duì)方法。為了實(shí)現(xiàn)工序中所要求的質(zhì)量或是生產(chǎn)性的目標(biāo)，運(yùn)用PDCA 的品質(zhì)管理周期（按照統(tǒng)計(jì)原理中有效管理生產(chǎn)過程的方法 P-D-C-A :Plan-Do-Check-Action) 來實(shí)現(xiàn)既定目標(biāo)。

統(tǒng)計(jì)分析是了解工程是否穩(wěn)定的統(tǒng)計(jì)學(xué)的觀點(diǎn)及方法，使生產(chǎn)工藝設(shè)定維持良好的狀態(tài)，抑或采取有效的措施，借助統(tǒng)計(jì)資料和分析技法，認(rèn)識(shí)和了解其影響過程，找出其品質(zhì)真正變化的原因，進(jìn)一步調(diào)整、改善整個(gè)工藝過程的運(yùn)行狀態(tài)，不斷地完善和提高壓鑄工藝穩(wěn)定性、可靠性。

為了達(dá)到既定的質(zhì)量目標(biāo)，壓鑄單元內(nèi)部通過運(yùn)用“計(jì)劃-實(shí)施-檢查-執(zhí)行”（P-D-C-A）的品質(zhì)管理周期，不斷對(duì)工作加以改進(jìn)和優(yōu)化。為了踐行“預(yù)防原則”，應(yīng)用數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)方法對(duì)過程中的各階段進(jìn)行評(píng)估和監(jiān)控，建立并保持生產(chǎn)產(chǎn)品的工藝條件處于滿足且穩(wěn)定的狀態(tài)；通過對(duì) CPK 值（計(jì)算過程能力指數(shù)），分析過程能力來達(dá)到技術(shù)要求的滿意度，對(duì)過程的質(zhì)量進(jìn)行科學(xué)的評(píng)價(jià)，從而保證產(chǎn)品符合標(biāo)準(zhǔn)要求的一種質(zhì)量管理技術(shù)。下面，從以下三方面進(jìn)行剖析，即明確壓鑄生產(chǎn)、產(chǎn)品質(zhì)量、控制要求必須是建立在數(shù)據(jù)基礎(chǔ)之上的。

一、壓鑄單元內(nèi)管理的數(shù)據(jù)確認(rèn)過程

如圖1 所示看出，壓鑄單元是由兩個(gè)相互運(yùn)行的工作循環(huán)構(gòu)成的。研討這兩個(gè)循環(huán)過程，提出過程中的控制要點(diǎn)，明確實(shí)現(xiàn)這些控制要點(diǎn)需要考慮的條件，并通過條件數(shù)據(jù)控制進(jìn)行管理，上述這些是壓鑄單元內(nèi)部的每個(gè)數(shù)據(jù)控制，他們是實(shí)現(xiàn)高效運(yùn)轉(zhuǎn)，生產(chǎn)出高品質(zhì)的壓鑄產(chǎn)品的關(guān)鍵所在。下面，著手分析單元內(nèi)部中每部分要管理的數(shù)據(jù)。

圖1 壓鑄單元基本構(gòu)成

1.保溫爐定量爐的數(shù)據(jù)控制

在保溫爐或定量爐部分的澆鑄溫度、澆鑄重量、澆鑄時(shí)間、料筒內(nèi)部的含氣量，對(duì)合金化學(xué)成分的定量分析，對(duì)鋁水含氣量的分析數(shù)據(jù)，鑄件的料柄厚度。

2.模具及壓鑄工藝參數(shù)的數(shù)據(jù)控制

在噴涂脫模劑的過程中要明確，開模取件后模具的溫度場的分布，噴涂后模具溫度場的分布情況，噴涂量、噴涂的位置、噴涂的工藝，噴嘴的式樣及設(shè)定長度，冷卻時(shí)的流量及溫度，脫模劑的濃度配比，配比機(jī)的壓力等。

在壓射的過程中：壓鑄工藝參數(shù)的設(shè)定顯得尤為重要。低速、高速、高速切換時(shí)間、壓鑄的速度、壓力曲線的多段設(shè)定、保壓的時(shí)間。氮?dú)馄康膲毫?、模具的開合模速度、運(yùn)行的設(shè)定、壓鑄單元系統(tǒng)液壓油的工作壓力及流量，以及溫度、高速、增壓開關(guān)、壓射桿與沖頭磨損，采用數(shù)據(jù)分析來評(píng)估最佳鑄造條件參數(shù)。

模具溫度、冷卻水的泄漏、冷卻水流量的大小等。在模具的設(shè)計(jì)過程中，要增加流量計(jì)后采用開放的方法來實(shí)現(xiàn)其可目視化、數(shù)據(jù)化。模具的排氣、內(nèi)澆口的大小，以及排氣堵塞、鋁液潑濺、澆口附著、模具的油缸工作油壓和脫模劑有無殘留，此外，對(duì)于抽真空的特殊工藝，要設(shè)定必要的工藝曲線，時(shí)間及壓力等數(shù)據(jù)。

3.壓鑄單元周邊設(shè)備的數(shù)據(jù)控制

轉(zhuǎn)運(yùn)鋁液的溫度、成型周期、冷卻水的循環(huán)方式、對(duì)于缸體壓鑄件生產(chǎn)缸套的預(yù)熱溫度、抽真空機(jī)的壓力、時(shí)間、模溫機(jī)預(yù)熱的冷卻溫度、流量及壓力的數(shù)據(jù)。冷卻部分的冷卻水溫度、鑄件的冷卻溫度和冷卻時(shí)間，以及傳送帶的運(yùn)行速度。關(guān)于切邊機(jī)要定期確認(rèn)工作的速度、切邊機(jī)的控制壓力、運(yùn)行的程序、打號(hào)機(jī)的程序設(shè)定、周邊設(shè)備的壓縮空氣、水和電的數(shù)據(jù)管理。對(duì)產(chǎn)品的成像掃描，通過對(duì)比分析，可判斷出產(chǎn)品的外觀缺欠，以及是否出現(xiàn)判斷異常的情況。

4.數(shù)據(jù)得到的方法及明確生產(chǎn)過程中的異常

目前，采用哪些辦法來對(duì)壓鑄單元內(nèi)的數(shù)據(jù)進(jìn)行采集已客觀地?cái)[在日程上來。筆者通過梳理發(fā)現(xiàn)，在生產(chǎn)的過程中，主要通過以下這些方法：盡量使用儀器進(jìn)行測(cè)量：即對(duì)溫度和壓力進(jìn)行測(cè)量；在壓鑄模具，設(shè)備的重點(diǎn)部位加裝熱電偶，測(cè)量模具重點(diǎn)部位的溫度。用熱成像儀對(duì)模具噴涂及開模溫度場的分析、在模具上加裝水排，目視化的觀察流量、溫度的變化，明確壓鑄模具在生產(chǎn)過程中的條件變化。通過實(shí)驗(yàn)設(shè)備檢查產(chǎn)品機(jī)械性能數(shù)據(jù)。通過對(duì)壓鑄單元內(nèi)部的界面數(shù)據(jù)進(jìn)行判斷等方式來獲得取得數(shù)據(jù)。

毛坯使用加熱汽泡法觀察氣孔的大小及分布情況，氣孔采用顯微鏡或放大鏡來觀察氣孔的程度及分布來劃分重點(diǎn)區(qū)域，在氣孔現(xiàn)象的調(diào)查中發(fā)現(xiàn)異常項(xiàng)目的考察，并記錄氣孔實(shí)際程度的大小。此外，理解并掌握調(diào)查結(jié)果，用切斷、加工、和氣泡法等來加以確認(rèn)。這里特別明確壓鑄生產(chǎn)中的數(shù)據(jù)的產(chǎn)生，是在確認(rèn)連續(xù)生產(chǎn)不良品數(shù)量得到數(shù)據(jù)。

對(duì)于“異常情況”，生產(chǎn)過程中的變化只有通過數(shù)據(jù)，才能建立可行性的標(biāo)準(zhǔn)，從而判斷出產(chǎn)品的異常?！盁o規(guī)矩不成方圓”。單憑經(jīng)驗(yàn)來判斷是否出現(xiàn)異常實(shí)在是有失偏頗。通過在生產(chǎn)的過程中所獲得的真實(shí)數(shù)據(jù)來判斷是否制造出符合要求的良品，并辨別該產(chǎn)品的品質(zhì)在生產(chǎn)前后發(fā)生了哪些變化，以避免不良品流入下一道工序，抑或流向客戶。由此可見，通過實(shí)踐來獲取真實(shí)而可靠的數(shù)據(jù)是壓鑄生產(chǎn)管理的重要一環(huán)。

二、壓鑄單元界面的數(shù)據(jù)分析

為了使工作變得更加高效，筆者認(rèn)為，需對(duì)壓鑄單元全面進(jìn)行實(shí)時(shí)控制；同時(shí)，對(duì)該過程進(jìn)行全面而系統(tǒng)的生產(chǎn)數(shù)據(jù)診斷和分析。在壓鑄單元，設(shè)有生產(chǎn)數(shù)量、不良的統(tǒng)計(jì)分析、“異常情況”的工藝參數(shù)數(shù)據(jù)、故障診斷界面、壓射曲線界面、各閥類運(yùn)行條件界面、參數(shù)條件界面、單元設(shè)備運(yùn)行條件循環(huán)界面、沖頭運(yùn)行界面、工藝參數(shù)計(jì)算界面等等。在全部壓鑄過程中，對(duì)設(shè)定的工藝參數(shù)，工作時(shí)的各壓力，速度的界面控制，完善的數(shù)據(jù)管理，質(zhì)量管理界面，生產(chǎn)管理界面，各部位運(yùn)行條件界面，過程運(yùn)行的界面實(shí)時(shí)產(chǎn)生數(shù)據(jù)，并對(duì)其進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，在出現(xiàn)異常情況時(shí)，設(shè)備會(huì)進(jìn)行自動(dòng)調(diào)整。

十段以上的壓力，速度壓射曲線設(shè)定、編程及數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，使壓射工藝設(shè)定變得更加靈活。在壓射的過程中，可隨意設(shè)置壓鑄產(chǎn)品的工藝。設(shè)定的工藝在壓鑄的生產(chǎn)過程中可以實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)的記錄及分析。壓鑄機(jī)的最基本配置，也具備自由編程的功能，工藝參數(shù)變得更加圖像化，所采取的工藝監(jiān)控功能可通過編程來實(shí)現(xiàn)在取件前篩選不合格產(chǎn)品的過程，這里包含趨勢(shì)數(shù)據(jù)和趨勢(shì)圖。

在“壓鑄單元”上述的這些能力，為實(shí)現(xiàn)壓鑄生產(chǎn)過程中的數(shù)據(jù)控制提供了可靠的技術(shù)保證；為提升產(chǎn)品的品質(zhì)、生產(chǎn)中的設(shè)備管理、過程控制，以及條件管理提供了可靠的數(shù)據(jù)保證。在此，提取一些界面，通過對(duì)生產(chǎn)過程中所獲得的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，可提高過程控制的能力水平。

圖2 不良部位的伯拉圖分析

圖3 不良部位的分層圖

圖4 生產(chǎn)數(shù)量及不良統(tǒng)計(jì)圖

如圖1、圖2 和圖3 所示，通過對(duì)不良部位的分層圖分析，以及不同部位的伯拉圖分析，可以明確問題發(fā)生的具體部位、缺欠發(fā)生的數(shù)量排次，并明確問題的重點(diǎn)，為不斷改進(jìn)技術(shù)提供可靠的數(shù)據(jù)支撐。

如圖4 所示，在生產(chǎn)管理上可對(duì)設(shè)備的異常反應(yīng)迅速做出判斷，這樣能縮短設(shè)備的停機(jī)時(shí)間，使壓鑄單元出現(xiàn)故障的原因變得一目了然。對(duì)于設(shè)備上數(shù)據(jù)的管理，在異常時(shí)可馬上停機(jī)，以減少不良品的生產(chǎn)批量。

圖5 壓鑄工藝參數(shù)的散布圖分布

圖6 壓鑄工藝參數(shù)條件界面

如圖5、圖6 所示，對(duì)于壓鑄生產(chǎn)過程中的工藝參數(shù)、控制的范圍、異常工藝參數(shù)的數(shù)據(jù)，以及每一模次的數(shù)據(jù)分析，通過分析過程能力指數(shù)值（CPK），可判斷出工藝的可靠程度，并能準(zhǔn)確地描述該過程的能力。該過程的能力指數(shù)越高，說明可控制的能力越強(qiáng)。在壓鑄的生產(chǎn)過程中，要對(duì)關(guān)鍵的工藝參數(shù)進(jìn)行能力分析。當(dāng)CPK值較小時(shí)，可以通過“模具冷卻、設(shè)備調(diào)整，以及工藝參數(shù)調(diào)整”來提高其CPK 值。此外，對(duì)已達(dá)到過程能力指數(shù)的工藝參數(shù)，通過系統(tǒng)的條件數(shù)據(jù)范圍管理，使其CPK 值維持穩(wěn)定。

通過對(duì)產(chǎn)品的外觀進(jìn)行檢查和掃描，并對(duì)所有產(chǎn)品進(jìn)行深入分析，可以判定產(chǎn)品的外觀缺欠分析，如 圖7 所 示。如圖2 所示，對(duì)不良品部位的伯拉圖進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，可明確產(chǎn)品部位的缺欠，并找準(zhǔn)問題點(diǎn)，以便不斷完善和提高產(chǎn)品的質(zhì)量。

詳實(shí)的數(shù)據(jù)分析為壓鑄生產(chǎn)管理實(shí)現(xiàn)目視化提供了可靠的保證。

圖7 外觀檢查分析系統(tǒng)

三、實(shí)現(xiàn)壓鑄生產(chǎn)中的標(biāo)準(zhǔn)化、目視化

壓鑄單元的生產(chǎn)管理一定要實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化、目視化，只有這樣，才能發(fā)現(xiàn)問題，解決問題，既為不斷改進(jìn)流程提供理論依據(jù)，又為生產(chǎn)過程中的數(shù)據(jù)管理分析提供科學(xué)依據(jù)。對(duì)以上所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)中出現(xiàn)的問題進(jìn)行“人機(jī)料法環(huán)”的分析，能有效地解決壓鑄生產(chǎn)中的實(shí)際問題；對(duì)QC 在壓鑄單元界面的運(yùn)用及分析提供了有效的手段。壓鑄的管理要基于“人、機(jī)、料、法、環(huán)”的五方面控制，明確其變化點(diǎn)的控制，其關(guān)鍵還是數(shù)據(jù)的判斷，即通過數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)異常時(shí)要停止生產(chǎn)，并迅速做出反應(yīng)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題并解決問題。

對(duì)于在壓鑄生產(chǎn)中所建立的標(biāo)準(zhǔn)要切實(shí)解決以下問題：標(biāo)準(zhǔn)的目的、誰來做？如何做？采用何種手段？怎樣做？如何判斷？要求檢查確認(rèn)的頻次規(guī)定、發(fā)生問題后該如何處置等等，這些標(biāo)準(zhǔn)都是建立在數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)之上的。

制定壓鑄生產(chǎn)制造需要的標(biāo)準(zhǔn)類文件

QC 工程表，控制計(jì)劃作為壓鑄生產(chǎn)的綱領(lǐng)性標(biāo)準(zhǔn)文件，要明確鑄件生產(chǎn)的工藝過程細(xì)節(jié)、控制的要點(diǎn)數(shù)據(jù)、制造的必要條件數(shù)據(jù)、產(chǎn)品的品質(zhì)要求，檢查的方式方法，生產(chǎn)節(jié)拍等。

要實(shí)現(xiàn)在壓鑄生產(chǎn)過程中的目視化及標(biāo)準(zhǔn)化，就要明確每道工序的作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。作業(yè)要領(lǐng)書、設(shè)備操作要領(lǐng)書、標(biāo)準(zhǔn)作業(yè)票、質(zhì)量檢查操作要領(lǐng)書、設(shè)備檢查書、條件檢查表、訪差錯(cuò)檢查表、生產(chǎn)模具更換管理板、不良品處置基準(zhǔn)、異常處置要領(lǐng)書、壓鑄單元內(nèi)生產(chǎn)，管理人員分工能力圖表、培訓(xùn)及技能管理表，模具試?；鶞?zhǔn)，問題的分析及人員教育文件等。對(duì)于這些標(biāo)準(zhǔn)的建立，同時(shí)要有相應(yīng)的記錄文件，以跟蹤記錄這些表格文件。

要將這些標(biāo)準(zhǔn)備齊，并在日常管理中有條不紊地應(yīng)用到位?！盁o標(biāo)準(zhǔn)無管理，缺標(biāo)準(zhǔn)缺管理?！弊龀蓡栴}點(diǎn)育或受控文件，并監(jiān)督指導(dǎo)。是為有效實(shí)行標(biāo)準(zhǔn)作業(yè)而對(duì)作業(yè)方法，以及設(shè)備機(jī)械操作方法進(jìn)行的標(biāo)準(zhǔn)化。

實(shí)現(xiàn)目視化要在生產(chǎn)的現(xiàn)場設(shè)置壓鑄單元管理板。關(guān)鍵工藝參數(shù)的管理圖、人員的能力、各階層人員的工作技能用圖表明示，生產(chǎn)管理、質(zhì)量管理、變化點(diǎn)管理圖（明確“人、機(jī)、料、法”的變化）設(shè)備條件管理圖標(biāo)、異常處置的規(guī)則、各類工作計(jì)劃，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)中的質(zhì)量、成本、交貨期、效率，以及人員的目視化管理，明確異常，發(fā)現(xiàn)異常迅速處理。

對(duì)壓鑄不良品處理的對(duì)策，最重要的是要針對(duì)不同現(xiàn)象做出不同的判斷，并進(jìn)行系統(tǒng)的調(diào)查：必須盡快確認(rèn)結(jié)果、判斷舉措是否正確；通過數(shù)據(jù)的調(diào)查來發(fā)現(xiàn)事故及異常是最重要的。相形之下，通過經(jīng)驗(yàn)來提高實(shí)踐者發(fā)現(xiàn)問題的眼光是做出正確決策的關(guān)鍵一環(huán)，在決策的過程中，需要相關(guān)的部門進(jìn)行積極的協(xié)助，因此，要積極地推進(jìn)小組活動(dòng)。

在壓鑄的生產(chǎn)過程中，科學(xué)的管理能提高效率、提升品質(zhì)。同時(shí)，通過計(jì)劃-實(shí)施-檢查-執(zhí)行（P-DC-A）的管理來實(shí)現(xiàn)有效控制，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)壓鑄生產(chǎn)全部過程控制和條件管理。（P：是對(duì)制造過程中管理項(xiàng)目的收集和研討，以確定其關(guān)鍵項(xiàng)目及條件數(shù)據(jù)的過程；D：是明確其運(yùn)轉(zhuǎn)條件數(shù)據(jù)，使用各種有效的方式；DOE 是指實(shí)驗(yàn)手段；C：指的是通過對(duì)數(shù)據(jù)的分析、研究和驗(yàn)證，明確問題的真正癥結(jié)。A：是對(duì)問題進(jìn)行改善的實(shí)施過程。）

小結(jié)

壓鑄生產(chǎn)及質(zhì)量管理的過程是一個(gè)循環(huán)反復(fù)、螺旋上升的過程。通過不斷設(shè)定新目標(biāo)，達(dá)到“不斷提高生產(chǎn)效率、不斷提高產(chǎn)品質(zhì)量”的效果，而數(shù)據(jù)是強(qiáng)有力的支撐。

壓鑄單元可快速實(shí)現(xiàn)“異常情況明朗化”。在產(chǎn)生不良品時(shí)，通過統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)的分析，明確問題發(fā)生在“哪道工序”，發(fā)生在“哪個(gè)環(huán)節(jié)”，在哪個(gè)環(huán)節(jié)中的某一點(diǎn)產(chǎn)生了何種不良品便凸顯出來，這樣可進(jìn)行高效的控制，防患于未然。壓鑄單元內(nèi)部通過對(duì)制造的條件和品質(zhì)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)的理性分析，為提高產(chǎn)品的質(zhì)量和生產(chǎn)效率提供了第一手的分析素材。

總之，通過以上分析，我們不難發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)管理在壓鑄生產(chǎn)管理中的重要性。采用科學(xué)而合理的手段去發(fā)現(xiàn)問題、解決問題，能有效提高壓鑄生產(chǎn)的效率，進(jìn)而提高產(chǎn)品的質(zhì)量。