1、生產過程的SPC實時監控技術SPC技術存在的不足根據SPC手冊，針對金屬加工特點，我們歸納出實施 SPC的流程，如圖1所示其中，對SPC控制項目的選擇確定了下列原則:1）KPC（關鍵特性）項目。2）不是100%僉驗的項目。3）不是送實驗室檢驗的項目，確保檢測數據獲得及時。4）不是目測和通止規檢查項目，確保過程特性為計量值。5）現場檢具為工控機，具有 SPC功能，避免人工統計計算和作圖。圖2為按SPC手冊確定控制限后，用于實時過程監控的 SPC實例。該圖由Q DAS統計 分析軟件生成，同一界面同時生成四張圖，分別如圖2所示。從圖2中可看出，全部樣本分布范圍約占總公差的 1/5,且分布在公差中心區

2、域，其能 力指數為3.94。對于這樣的控制圖，直觀上講應是相當好的，但該控制圖已發出報警，原因 是均值-極差圖（圖2c） 上有兩個點超出控制限，離散圖不穩定，根據SPC手冊要求，應分析發生異常的原因并采取適當的措施。由于是離散性超上控制限，查找出真正原因有一定難 度，又由于本過程能力指數高達 3.94，工作人員都不愿意花精力去查找原因，也不可能有改 進措施，SPCS制在報警響應環節“失效”。171TV7；Z川1T 燉二i?IJY* 二L 嚴|T *4/IT*，1 T WiTg卜1心：7 * I:. I_:_:_；H M ；1 V I |M & 7u Xi; *! |ll |b 11(b)直方圖

3、1.67的過程滿足接受準則。現在通過反向 推導來確定現場SPC的控制限。假設過程質量特性的工程規范（公差）為T,作均值一極差控制圖，樣本數n=5,初始研究后是一個對中的正態分布過程， 分布寬度為B,則T/B 1.67， 得出 B 0.6T。因此，均值控制圖的控制限為：雙向公差：UCLX=M+0.3T, LCLX=M-0.3T（M為公差中心）； 單邊公差：UCLX= M+0.6T LCLX=0由于是穩定過程，則 B=6Rbar/d2, UCLR=D4Rbar根據SPC手冊，當樣本量n=5時，d2=2.33 , D4=2.11,可得極差R圖的控制UCLR=0.49T控制限設定后，僅當測量點超出控制

4、限時報警。盡管在推導日常監控用均值極差控制圖的控制限時作了某些假設，但這些假設在日常生產中是可以再現的，這是因為在初始研究時已將過程調整為穩定狀態按上述方法設置的控制限對多數使用均值一極差控制圖的過程是適用的，對于一些特殊 情形，例如由于某種原因而人為地將產品特性值控制在公差上限或下限附近時則不適用，在 這類情況下，必須按SPC手冊的方法計算控制限，且質量指數只考慮 Cp或Ppo3.SPC實時監控實例分析某發動機廠曲軸生產過程SPC實時監控實例如圖3所示，測試結果由Q-DAS統計分析軟 件生成。圖3中所測曲軸OP90工序精磨連桿頸直徑的工藝要求為 48-0.012 +0.004mm，控制限為：

5、UCLX=47.998 7mm LCLX=47.994 1mm UCLR=0.000 957mm 由圖 3 可見，兩個點超過 均值圖的上控制限，一個點超過極差圖的上控制限，已報警，Ppk=1.90o卜悴+7 W74-7圳州丄7孚川 0V(網itOJUJt悴州1Jf1上控EH8R圖3曲軸連桿頸直徑精磨均值一極差圖本例中，工程規范給出的公差為 T=0.016 0mm而按SPC手冊計算后，均值允許波動 范圍B=0.004 3mm 公差利用率僅為 B/T X 100%=27%且組內極差僅允許波動 0.000 957mm， 公差利用率僅為5.98%，這對制造過程提出了過高的要求，當生產環境溫度有所波動，

6、檢具 有輕微的變化，甚至零件表面上有點灰塵都會造成檢測數據的變化超過極差控制圖的上控制 限而報警。若采取響應措施，如停機檢查機床主軸跳動是否過大、對檢具檢修等，這些措施 都將影響生產的正常進行。很明顯，這種質量控制方式很不經濟。同時期按本文提出的控制限方案并重新計算設置控制限后，均值一極差控制圖如圖4所示。經計算，控制限為： UCLX=48.000 8mm LCLX=47.991 2mm UCLR=0.007 84m，控制限 已在現場工控機內設定。均值陽MMttPI 畑辱二1510I忡呃卜堆卅臥4乳必以- 嵋 fSVL- 科g.- 47.*iJU 4i.4mr圖4曲軸連桿頸精磨控制圖(重新計算

7、控制限)在控制圖中，由于沒有點超出控制限，故未發出報警，避免了過度調整。經過計算，過 程能力指數Cpk=5.20,過程發生不合格的概率極低，因此，不需要對過程作任何調整(由 Q -DAS軟件計算出的質量指數較低，這是由于 Q- DAS軟件對非標準型正態分布在計算質量 指數時有修正)?？刂茍D生成后，當點子排列出現“鏈”、“周期性波動”、“靠近控制限”等異常情形 時，為避免過度調整，工作人員結合質量指數確定是否對過程采取糾正措施。(1) 質量指數1.33不采取糾正措施(2) 1.33 質量指數1.0生產現場工程師召集相關人員分析異常點出現的原因，制定 整改措施預案，密切關注產品質量變化趨勢，發生批量不合格的可能性增大時實施整改措施 預案。(3) 質量指數V 1.0短期措施操作工抽檢頻次加嚴，直至全檢，具體抽檢頻次由生產現 場工程師和質量保證工程師商定。長期措施：生產現場工程師召集相關人員進行原因分析， 制定改進措施并組織實施，質量保證工程師對改進措施實施后的過程組織初始研究，計算過 程能力指數(1.67)并重新計算、設定控制限。結