浅谈SPC在紧固件扭矩监控工作中的实战运用

报告，并周性期的抽取子组。

（1）选择子组大小，频率和数据

一是子组大小：样本量据国标取5；二是子组频率：在适当的时间内收集足够的数据，这样子组才能反映潜在的变化，这些变化原因可能是换班/操作人员更换/材料批次不同等原因引起。对正在生产的产品进行监测的子组频率为每班2次；三是子组数：子组越多，变差越有机会出现。一般为25组。

（2）记录原始数据 （实例见表1）

2.4 计算参数

（1）计算每个子组的均值（■）和极差R 值（实例见表2）

对每个子组计算：

表3 D4、D3、A2参数表

2.5 绘制控制图

2.5.1 极差控制图（图3）

2.5.2 均值控制图（图4）

2.6 分析及改进

一是分析控制图：

分析控制图的目的在于识别过程变化或过程均值不恒定的证据。（即其中之一或两者均不受控）进而采取适当的措施。

注1：R图和X图应分别分析，但可进行比较，了解影响过程的特殊原因。

注2：因为子组极差或子组均值的能力都取决于零件间的变差，

因此，首先应分析R图。

从R图（极差控制图）上看，三个点超出控制限（图3），说明处于失控状态，查看原始数据，出现偏低的数值，低于规范值（监控范围值）下限（见表4），查找特殊原因。

导致出现变异（特殊原因）的原因是：

（1）供应商批次零件状态有差异，供应商冲头磨损导致安装孔边缘毛刺多且尖锐，与螺栓接触不平整，摩擦系数改变，导致扭矩衰减。

（2）支架焊点焊渣突出，与车身安装面，有一定的接触不平，也导致扭力衰减。

二是排除特殊原因后重新采集数据进行数据补充，重新计算，（计算过程略，方法同上）。

重新绘制控制图（处于统计控制状态的极差控制图和均值控制图，图5）：

2.7 计算过程能力指数（CPK）

在过程的极差和均值都处于统计控制状态，计算过程能力指数（CPK）值。

过程能力指数是一种表示制造过程水平高低的参数。

（1） 计算过程的标准偏差（σ）：

σ=■/d2=4.78/2.33=2.05

d2 是随样本容量变化的常数（见表5）

制程实际平均值：■=49.3，将■值提高接近规范中心值C，减少中心偏移量。

减少中心偏移量的措施：将扭力操作工具-扭力扳手的设定值由50N.m调整为53N.m，

（2）改善Cp值

让输出的数据量更稳定、变差小，才能提高Cp值。从工艺方法方面进行改进。联接件应均匀受压，分析支撑杆合件与车身连接特性、联接件形状、螺栓的分布情况，按一定顺序逐次拧紧紧固件。图中编号为拧紧的顺序，通过改善施加扭力的操作工艺，使输出的扭矩值更稳定，减少变异和偏差。（见图8）

（3）对CPK重新评估

采集数据、统计计算（略）；

采取改进措施后，Ca值达到10.6%，Cp值达到1.45，Cpk值达到1.30不仅处于统计控制状态，过程能力也达到了较好的水平。

3 结束语

在扭矩监控工作中运用SPC（统计过程控制）的质量控制方法，使用客观的数据，科学的计算方法来判定是否合格、制造过程是否稳定，为过程改进的决策提供科学的依据，使制造过程能力不断提高 ，更有助于提高和促进制造水平、质量水平。

参考文献

[1]苗东升.系统科学精要[M].北京：中国人民大学出版社，1998.

[2]孙静.接近零不合格过程的质量控制[M].北京：清华大学出版社，2001.

[3]中国汽车技术研究中心.统计过程控制教材[M].第2版（内部资料）.