閔莉

摘 要：所有的產(chǎn)品都是過(guò)程的結(jié)果，SPC是運(yùn)用數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法對(duì)生產(chǎn)制造過(guò)程的數(shù)據(jù)加以收集、整理和分析，從而了解、預(yù)測(cè)和監(jiān)控過(guò)程的運(yùn)行狀態(tài)和水平。這是一種以預(yù)防為主的質(zhì)量控制方法。

關(guān)鍵詞：SPC 控制圖 過(guò)程能力 過(guò)程控制

Application of SPC in Automobile Manufacturing Process

Min Li

Abstract：All products are the result of the process. SPC is the use of mathematical statistics to collect， sort and analyze the data of the manufacturing process， to understand， predict and monitor the operating status and level of the process. This is a quality control method that focuses on prevention.

Key words：SPC， control chart， process capability， process control

隨著汽車行業(yè)的飛速發(fā)展，質(zhì)量問(wèn)題越來(lái)越受到企業(yè)和客戶的關(guān)注。SPC技術(shù)是一種有效的質(zhì)量控制方法，也愈來(lái)愈多地被廣大的汽車制造廠所接受并運(yùn)用。有的推行成果顯著，但是也有的造成資源巨大浪費(fèi)，歸咎其原因還是在于對(duì)SPC認(rèn)識(shí)不足，對(duì)SPC運(yùn)用存在一定的誤區(qū)。

1 SPC基礎(chǔ)知識(shí)介紹

SPC定義

SPC是Statistical Process Control的簡(jiǎn)稱，即統(tǒng)計(jì)過(guò)程控制，是應(yīng)用統(tǒng)計(jì)技術(shù)對(duì)過(guò)程中的各個(gè)階段進(jìn)行評(píng)估和監(jiān)控，建立并保持過(guò)程處于可接受的并且穩(wěn)定的水平，從而保證產(chǎn)品符合規(guī)定的要求的一種質(zhì)量管理技術(shù)。

2 控制圖介紹

2.1 控制圖基礎(chǔ)知識(shí)

影響質(zhì)量波動(dòng)的因素可分為普通原因和特殊原因兩類。普通原因是過(guò)程固有的，始終存在，對(duì)質(zhì)量影響微小，但從技術(shù)上難以去除或從經(jīng)濟(jì)上考慮不值得消除，如設(shè)備開(kāi)動(dòng)時(shí)的輕微振動(dòng)等。

開(kāi)始應(yīng)用控制圖時(shí)，幾乎總不會(huì)恰巧處于穩(wěn)態(tài)，用非穩(wěn)態(tài)下的控制圖來(lái)控制未來(lái)，將會(huì)導(dǎo)致錯(cuò)誤的結(jié)論。故一開(kāi)始需要將非穩(wěn)態(tài)的過(guò)程調(diào)整到穩(wěn)態(tài)，這就是分析用控制圖的階段。待過(guò)程調(diào)整到穩(wěn)態(tài)后，才能延長(zhǎng)控制線作為控制用控制圖。

2.2 控制圖的選擇

控制圖的選擇參見(jiàn)圖1。

3 計(jì)量型控制圖的應(yīng)用步驟

本節(jié)主要以某轎車整車廠焊裝車間焊接生產(chǎn)線間隙特性為案例，詳細(xì)介紹計(jì)量型控制圖在整車制造過(guò)程的應(yīng)用步驟。

3.1 確定分析控制對(duì)象

主要是針對(duì)產(chǎn)品的關(guān)重特性進(jìn)行分析控制。除關(guān)重特性的檢查為破壞性檢測(cè)或檢測(cè)成本很高外，其他所有關(guān)重特性都要做分析控制圖。

根據(jù)焊裝車間工藝規(guī)程和關(guān)重特性清單，確定C32B車型焊接生產(chǎn)線翼子板與前門中部1號(hào)間隙值為分析控制對(duì)象。

3.2 編制分析用控制圖的實(shí)施計(jì)劃

確定運(yùn)用控制圖的工藝過(guò)程、工序、特性值等，編制實(shí)施計(jì)劃。

3.3 選擇控制圖類型

因車身間隙值數(shù)據(jù)屬于計(jì)量型特性，因此，選用計(jì)量型控制圖。

由于焊接車身每班檢測(cè)一次，樣本容量n=5，參照?qǐng)D1選擇均值極差（X--R）控制圖作為控制圖。

3.4 繪制分析用控制圖

3.4.1 收集數(shù)據(jù)

通過(guò)收集125輛車身間隙值數(shù)據(jù)后，繪制控制圖如下（推薦使用Minitab）

3.4.2 過(guò)程穩(wěn)定性判斷

根據(jù)控制圖判異準(zhǔn)則，控制圖中未出現(xiàn)異常點(diǎn)，因此，翼子板與前門中部1號(hào)間隙值處于穩(wěn)定受控狀態(tài)。

3.4.3 過(guò)程能力分析

①計(jì)算過(guò)程能力指數(shù)：Cpk=1.4116

②評(píng)價(jià)過(guò)程能力結(jié)果：由于Cpk >1.33，說(shuō)明過(guò)程能力滿足要求，輸出結(jié)果可預(yù)測(cè)。

3.5 控制用控制圖的繪制和使用

繪制均值極差控制圖X--R：

①由于Cpk >1.33，且過(guò)程穩(wěn)定，延長(zhǎng)控制限應(yīng)用于制造過(guò)程控制;

②數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)人根據(jù)規(guī)定的取樣頻率和樣本容量、抽取樣本組，立即計(jì)算均值和極差，將其畫在控制圖中并與前點(diǎn)用短直線連接，并立即應(yīng)用判異準(zhǔn)則判定工序是否處于受控狀態(tài);

③如工序處于非受控狀態(tài)，應(yīng)立即分析異常原因并采取措施，確保工序恢復(fù)到受控狀態(tài);

④將有效的措施納入文件固化。

4 計(jì)數(shù)型控制圖的應(yīng)用步驟

本節(jié)主要以某轎車整車廠涂裝車間的面漆點(diǎn)補(bǔ)特性為案例，詳細(xì)介紹計(jì)數(shù)型控制圖在整車制造過(guò)程的應(yīng)用步驟。

4.1 確定分析控制對(duì)象

根據(jù)涂裝車間工藝規(guī)程和關(guān)重特性清單，確定涂裝車間C32B車型的面漆點(diǎn)補(bǔ)特性為分析控制對(duì)象。

4.2 編制分析用控制圖的實(shí)施計(jì)劃

確定運(yùn)用控制圖的工藝過(guò)程、工序、特性值等，編制實(shí)施計(jì)劃。

4.3 選擇控制圖類型

因車身漆面點(diǎn)補(bǔ)數(shù)據(jù)屬于計(jì)數(shù)型特性，因此，選用計(jì)數(shù)型控制圖。

由于單車點(diǎn)補(bǔ)數(shù)特性為缺陷數(shù)統(tǒng)計(jì)，車間對(duì)該特性進(jìn)行100%檢驗(yàn)，且每班產(chǎn)量不同，因此，選用U控制圖作為控制圖。

4.4 繪制分析用控制圖

4.4.1 收集數(shù)據(jù)

通過(guò)收集3470輛車點(diǎn)補(bǔ)數(shù)值數(shù)據(jù)后，繪制控制圖如下（推薦使用Minitab）。

4.4.2 過(guò)程穩(wěn)定性判斷

根據(jù)控制圖判異準(zhǔn)則，控制圖中未出現(xiàn)異常點(diǎn)，因此，該特性值處于穩(wěn)定受控狀態(tài)。

4.4.3 過(guò)程能力分析

①計(jì)算過(guò)程能力指數(shù)：1-U平均=1-0.0023=0.9977=99.77%

②評(píng)價(jià)過(guò)程能力結(jié)果：由于過(guò)程能力指數(shù)大于99.73%，說(shuō)明過(guò)程能力滿足要求，輸出結(jié)果可預(yù)測(cè)。

4.5 控制用控制圖的繪制和使用

U控制圖：

①因分析用控制圖上的點(diǎn)處于受控狀態(tài)，并且1-U>99.73%，且過(guò)程穩(wěn)定，延長(zhǎng)控制限應(yīng)用于制造過(guò)程控制。

②數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)人根據(jù)規(guī)定的取樣頻率和樣本容量、抽取樣本組，計(jì)算當(dāng)班產(chǎn)品的不良率，將其畫在控制圖中并與前點(diǎn)用短直線連接，并立即應(yīng)用判異準(zhǔn)則判定工序是否處于受控狀態(tài)。

③如工序處于非受控狀態(tài)，應(yīng)立即分析異常原因并采取措施，確保工序恢復(fù)到受控狀態(tài)。

④將有效的措施納入文件固化。

5 結(jié)語(yǔ)

本論文課題來(lái)源于某汽車制造廠C32B項(xiàng)目SOP階段，對(duì)制造過(guò)程控制展開(kāi)的過(guò)程能力分析。論文依據(jù)實(shí)際工作，采取理論結(jié)合實(shí)際的論述方式，介紹了SPC相關(guān)基礎(chǔ)知識(shí)，說(shuō)明了分析用控制圖與控制用控制圖的區(qū)別，并闡述了計(jì)量型與計(jì)數(shù)型控制圖運(yùn)用的詳細(xì)過(guò)程。

通過(guò)在SOP階段引進(jìn)SPC技術(shù)，一方面實(shí)現(xiàn)了對(duì)SPC技術(shù)的推廣，指導(dǎo)一線工人、檢驗(yàn)人員進(jìn)行數(shù)據(jù)采集并畫圖，運(yùn)用控制圖判異準(zhǔn)則判斷過(guò)程穩(wěn)定性;另一方面對(duì)關(guān)重特性控制過(guò)程進(jìn)行過(guò)程能力分析，選擇合適的檢驗(yàn)方式，有效降低檢驗(yàn)成本。

該車型經(jīng)過(guò)前期SPC運(yùn)用分析，過(guò)程穩(wěn)定且過(guò)程能力滿足要求，故在導(dǎo)入量產(chǎn)階段后，根據(jù)實(shí)際情況降低了檢驗(yàn)頻次及抽檢樣本量，節(jié)省了檢驗(yàn)成本。通過(guò)制造現(xiàn)場(chǎng)控制圖的實(shí)時(shí)監(jiān)控，過(guò)程持續(xù)穩(wěn)定，且產(chǎn)品不合格率PPM為零。

目前各個(gè)汽車整車廠都在運(yùn)用SPC開(kāi)展過(guò)程能力分析，但SPC只是一個(gè)分析工具，只有結(jié)合5Why、魚(yú)骨圖等問(wèn)題解決工具找到問(wèn)題的根本原因，采取糾正預(yù)防措施徹底解決問(wèn)題，形成問(wèn)題的閉環(huán)管理，才能有效的提升過(guò)程控制能力。

參考文獻(xiàn)：

[1]GB/T 4091—2001，常規(guī)控制圖.

[2]統(tǒng)計(jì)過(guò)程控制（SPC）第二版，AIAG出版，2005.07.

[3]張公緒，孫靜.質(zhì)量工程師手冊(cè)，企業(yè)管理出版社，2003.09.