周貝 羅嬋 蔣富林 錢海建

中車株洲時代新材料科技股份有限公司 湖南株洲 412007

（1）隨著德國工業(yè) 4.0美國工業(yè)互聯(lián)網、中國制造 2025以及兩化深度融合等一系列智能制造戰(zhàn)略的出現(xiàn)，智能制造將是未來制造業(yè)運用發(fā)展的重點方向。制造過程質量是保證產品質量的重要環(huán)節(jié)，它在很大程度上影響產品最終質量，因此對制造過程質量進行控制具有重要意義。本文針對制造過程質量控制中難以真正實現(xiàn)數(shù)據(jù)實時采集、過程有效控制等現(xiàn)狀，對統(tǒng)計過程控制（SPC）技術在C公司制造過程質量控制中的應用進行了初探。統(tǒng)計過程控制的目的就是應用統(tǒng)計方法對過程中的各個階段進行分析與監(jiān)控，從而達到改進與保證質量的目的。SPC的實現(xiàn)需要過程質量管理信息化的支撐。

（2）全面的過程質量管理信息化一般包括以下六個步驟：收集、監(jiān)控、管理、評估、報告、歸檔，C公司目前部分過程有數(shù)據(jù)自動收集和監(jiān)控能力，沒有過程自動分析、評估、改善和報告能力。少數(shù)產品進行過人工分析，但是耗時較長，效率很低。C公司物料檢測工作主要面臨以下困局：

第一檢測工作量大：C公司每年生產產品約7000余種，每種產品至少有20個以上尺寸需要檢測，并且需要經過入廠檢測、性能檢測、入庫檢測等多個檢驗環(huán)節(jié)，工作量巨大。

第二檢測效率低：檢測采用人工讀數(shù)、人工紙質記錄的方式，數(shù)據(jù)記錄不準確。由于工作量大、效率低，公司配備檢具一萬余件、檢測相關人員200余人。人工出具報告，每人每天出具報告時間近2小時。

第三數(shù)據(jù)分析應用能力弱：缺乏準確的、電子化的質量數(shù)據(jù)；數(shù)據(jù)缺乏關聯(lián)性，有效應用數(shù)據(jù)少；主要依靠人工分析且質量人員工具應用能力參差不齊，無有效的分析結論，無法指導質量改進。

第四對質量狀態(tài)無法監(jiān)控和預警：無法對質量數(shù)據(jù)進行實時監(jiān)控，停留在事后分析；無法根據(jù)現(xiàn)有數(shù)據(jù)對后續(xù)可能出現(xiàn)的問題進行預測，實現(xiàn)質量預警和預防目的且質量追溯難度大。

（3）近兩年C公司質量總損失中超過50%的損失是在制造過程產生的。因此希望通過過程質量控制方法的引入，強化制造過程的質量控制，實現(xiàn)制造過程控制信息化，提升產品質量水平，減少質量損失。C公司聯(lián)合SPC軟件開發(fā)商在內部開展物料檢測信息化，引入SPC系統(tǒng)及配套硬件，覆蓋了6大關鍵過程（采集、監(jiān)控、管理、評估、報告、歸檔），實現(xiàn)物料檢測信息化，提升產品過程控制水平。主要實現(xiàn)如下應用：第一檢測數(shù)據(jù)自動采集在尺寸及性能檢測中的應用：分別通過將檢測量具及試驗機軟件系統(tǒng)同SPC系統(tǒng)進行連接，實現(xiàn)檢測數(shù)據(jù)在SPC系統(tǒng)中的實時傳輸及自動保存，確保檢測記錄100%的準確性，同時提升檢測效率50%。

第二檢測數(shù)據(jù)自動分析的應用：在檢測數(shù)據(jù)錄入的同時，結合樣本量情況通過系統(tǒng)調用匹配的SPC分析模型，可以實時對采集的數(shù)據(jù)進行SPC分析。通過SPC的應用可以評估當前檢驗產品的質量狀態(tài)，同時針對生產過程能力進行評估，并預測按照相同生產條件后續(xù)產品的質量趨勢，便于及時對生產工藝進行調整，實現(xiàn)質量預防，降低產品不良率。

圖1 系統(tǒng)自動生成的過程能力分析報告

第三檢測數(shù)據(jù)自動監(jiān)控及預警的應用：①自動監(jiān)控： SPC系統(tǒng)可以對多產品、多數(shù)據(jù)進行實時監(jiān)控。一旦數(shù)據(jù)錄入，系統(tǒng)就會自動更新各個控制圖和報表，進行實時監(jiān)控。②自動預警：如果數(shù)據(jù)出現(xiàn)異常，系統(tǒng)會根據(jù)預先設定的報警方式（郵件、短信、現(xiàn)場顯示屏等）進行實時報警，在產品沒有形成不合格品之前提前實施糾正措施，以達到事前預防的目的。

圖2 數(shù)據(jù)特性實時監(jiān)控并自動預警

第四檢測報告自動生成的應用：針對來料檢測、性能檢測和入庫檢測的特點，定制了不同的檢測報告模板。在完成檢測后，可以一鍵生成檢測報告，每人每天可減少出報告時間1.5小時。

通過引入SPC軟件及數(shù)據(jù)自動采集系統(tǒng)，打破了傳統(tǒng)產品檢測數(shù)據(jù)手工錄入的模式，將紙質的檢測記錄轉化為電子記錄，提高檢驗效率的同時便于記錄的隨時調取及追溯性同時提升了數(shù)據(jù)錄入的準確性；產品檢測數(shù)據(jù)的實施監(jiān)測及分析功能的實現(xiàn)，前移產品質量管理，降低產品不良率，同時C公司建立檢測平臺共享數(shù)據(jù)庫，接入SPC客戶端，實現(xiàn)現(xiàn)場檢測數(shù)據(jù)的共享及使用，極大的提升了數(shù)據(jù)處理及傳遞的效率。

（4）以中國中車為代表的軌道交通車輛制造企業(yè)已是全球規(guī)模最大、品種最全且技術領先的軌道交通裝備全球供應商,為更好地使中國軌道交通裝備制造企業(yè)制造水平及產品質量達到國際水平，應實施智能制造，提高產品質量并提升整個企業(yè)的生產制造技術實力。但首先要建立好軌道交通車輛制造企業(yè)智能制造頂層規(guī)劃并同步推進底層質量數(shù)據(jù)信息化的構建，才能更好地、可持續(xù)地推進軌道交通裝備制造行業(yè)的智能制造實體落地。針對目前所取得的成效，C公司后續(xù)將重點推進SPC在核心產品關鍵過程特性中的應用，并將該系統(tǒng)延伸至重點供應商處進行推廣使用，逐步實現(xiàn)供方產品免檢的同時開展釋放內部檢測資源，前移產品過程質量管控。