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工業(yè)在線(xiàn)SPC統計過(guò)程的系統設計論文
摘要：隨著(zhù)IATF16949：2016新版的發(fā)布，汽車(chē)行業(yè)產(chǎn)品的生產(chǎn)質(zhì)量的要求也越來(lái)越高.在其相關(guān)參數及尺寸的設計生產(chǎn)過(guò)程中，若能采用在線(xiàn)SPC仿真系統對其進(jìn)行實(shí)時(shí)有效的控制，對其生產(chǎn)質(zhì)量的提升具有積極的作用。文章對在線(xiàn)SPC統計控制系統的構造、設計實(shí)現及其運行效果進(jìn)行簡(jiǎn)單分析，對于汽車(chē)零部件生產(chǎn)效率及生產(chǎn)質(zhì)量的提升都具有非常重要的作用。
關(guān)鍵詞：統計過(guò)程控制；在線(xiàn)系統；網(wǎng)絡(luò )拓撲；數據庫技術(shù)
隨著(zhù)汽車(chē)的普遍應用，汽車(chē)零配件市場(chǎng)也在快速的發(fā)展，除了零部件數量需求的增大，對于其生產(chǎn)質(zhì)量的要求也在不斷地提升，要保證汽車(chē)零配件的生產(chǎn)質(zhì)量，保證其能夠滿(mǎn)足客戶(hù)的相關(guān)需求，在其生產(chǎn)的過(guò)程中，加強生產(chǎn)質(zhì)量的控制，保證其生產(chǎn)質(zhì)量的穩定性，并在此基礎上有效地降低低生產(chǎn)成本是非常重要的，要實(shí)現這一目標，就需要建立起完善的質(zhì)量控制系統，SPC統計過(guò)程控制系統的應用對于提升汽車(chē)零配件的生產(chǎn)質(zhì)量具有非常重要的作用，本文就對其建立及應用進(jìn)行簡(jiǎn)單分析。
1工業(yè)在線(xiàn)SPC統計過(guò)程控制系統的建立
1.1基礎資料為了對汽車(chē)零配件的生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行有效的控制，本次研究中提出的在線(xiàn)SPC統計過(guò)程控制系統基于LabVIEW和數據庫技術(shù)，開(kāi)發(fā)的在線(xiàn)SPC系統具有報表查詢(xún)、數據分析、過(guò)程監控、數據采集、數據維護、基礎資料設置等多種功能，并且通過(guò)該軟件系統，能夠實(shí)現報表自動(dòng)生成、質(zhì)量狀況實(shí)時(shí)監控、制程異常自動(dòng)報警、改善方案建議等功能。1.2工業(yè)在線(xiàn)SPC的網(wǎng)絡(luò )拓撲結構本次研究中建立的在線(xiàn)SPC統計過(guò)程控制系統在運行的過(guò)程中，應用到了自動(dòng)錄入、電腦錄入、串口量?jì)x錄入等各種數據錄入方式，其控制系統的網(wǎng)絡(luò )由多個(gè)部分組成，主要有：現場(chǎng)SPC工作站、管理層監控工作站、現場(chǎng)數據采集工作站、應用服務(wù)器、數據庫服務(wù)器等，對其網(wǎng)絡(luò )拓撲結構進(jìn)行簡(jiǎn)單分析，其數據庫服務(wù)器下設SPC工作站管理層與SPC工作站公司領(lǐng)導層，系統中的各個(gè)單元中的每個(gè)工作站中的串口儀器設備會(huì )自動(dòng)完成各種數據的自動(dòng)采集，將采集到的數據傳送至數據庫服務(wù)器中，供SPC工作站的管理層及領(lǐng)導層查閱及決策用，應用層服務(wù)器中具有各個(gè)SPC工作站管理層，用戶(hù)可以通過(guò)應用服務(wù)器來(lái)進(jìn)行SPC工作站管理層各項數據信息的查詢(xún)，并將其應用于實(shí)際的控制管理工作中，對于整個(gè)控制管理工作具有積極的作用。1.3產(chǎn)品關(guān)鍵質(zhì)量特性的識別建立在線(xiàn)SPC統計過(guò)程控制系統的一個(gè)重要的功能就是要對產(chǎn)品的關(guān)鍵質(zhì)量進(jìn)行有效的控制，產(chǎn)品的關(guān)鍵質(zhì)量特性包含了設計和過(guò)程兩個(gè)方面�！白鰧Φ氖�，把事做對”只有選取了正確的產(chǎn)品質(zhì)量特性，而后進(jìn)行的管控才有意義。關(guān)鍵質(zhì)量特性可以依據客戶(hù)的實(shí)際需求及關(guān)鍵設計參數進(jìn)行識別，在具體的質(zhì)量識別特性設計過(guò)程中，還需要參照DFMEA、PFMEA及產(chǎn)品控制計劃等文件來(lái)進(jìn)行確定，這對于控制系統的工作效率及工作質(zhì)量具有非常重要的影響。
2在線(xiàn)SPC統計過(guò)程控制系統的實(shí)現
2.1數據的輸入工業(yè)在線(xiàn)SPC統計過(guò)程控制系統的數據輸入方式有：自動(dòng)錄入、電腦錄入、串口量?jì)x錄入。常用的串口量?jì)x有：數顯游標卡尺與數顯三爪千分尺，再通過(guò)連接應用標準的47.61046接口線(xiàn)來(lái)進(jìn)行數據的錄入，也可以應用RS232來(lái)實(shí)現單通道模式的轉換并顯示數值。在實(shí)際的工作過(guò)程中，在對零部件的關(guān)鍵尺寸進(jìn)行測量時(shí)，由現場(chǎng)的操作人員應用帶有串口的RS232數據接口的游標卡尺及內徑三爪來(lái)進(jìn)行測量，測量所得的結果會(huì )通過(guò)一定的傳輸方式傳送至SPC的處理機上，SPC處理機會(huì )對相關(guān)的數據進(jìn)行有效的分析，能夠成功實(shí)現零部件的在線(xiàn)測量、相關(guān)數據的傳輸以及數據分析的一體化。2.2數據分析以及運行過(guò)程中的異常反饋在對零部件進(jìn)行質(zhì)量特性識別之后，要依據相關(guān)的識別結果來(lái)進(jìn)行在線(xiàn)SPC系統的控制圖的選擇及實(shí)現，對質(zhì)量關(guān)鍵點(diǎn)進(jìn)行實(shí)施的測量與監控，實(shí)時(shí)監測其是否發(fā)生異常。一旦管制圖的點(diǎn)觸發(fā)八大判異，如：管制點(diǎn)超出控制界限，系統的界面上將該點(diǎn)標紅顯示，同時(shí)界面上的報警按鈕閃動(dòng)，同時(shí)系統自動(dòng)的通過(guò)郵件的形式將系統中出現的異常情況向過(guò)程工程師、設計工程師以及管理人員進(jìn)行反饋，同時(shí)給出相應的處理建議方案。該系統的實(shí)現能再故障發(fā)生前提前預警，相關(guān)人員對異常進(jìn)行判斷處理，采用相應的對策，從而保證生產(chǎn)過(guò)程質(zhì)量。2.3系統中異常情況的處理方法如果在線(xiàn)控制系統在運行的過(guò)程中，發(fā)現了零部件生產(chǎn)過(guò)程中出現了異常情況，制造人員以及相關(guān)的質(zhì)量監督管理人員，應該立即的異常情況產(chǎn)生的原因進(jìn)行有效分析，對于八大判異的不同情況，尋找制程異常的原因，處理并消除異常，消除后重新將系統導入制程。同時(shí)將異常的原因記入過(guò)程生產(chǎn)記錄簿并寫(xiě)入SOP防止異常再次發(fā)生。2.4在線(xiàn)SPC統計過(guò)程控制系統的運行效果本文選取一個(gè)簡(jiǎn)單的控制實(shí)例來(lái)對其運行效果進(jìn)行簡(jiǎn)單分析，某汽車(chē)零部件的SPC系統零部件的基礎資料為：數據精度值為4，控制圖分區為：A，B，C，百分數顯示精度為：2，顏色設置為：A區：紅色，B區：黃色，C區：綠色，層別信息為：生產(chǎn)日期、設備、零件號、過(guò)程變化、單元、操作人員、備注、班次、班產(chǎn)量。其缺陷項目只要有：（1）鑄造，尺寸超差、少肉、砂眼、氣紋、毛坯生銹、漏氣、冷隔、孔偏、多肉、材質(zhì)問(wèn)題；（2）機加工，振紋、臺階、絲錐段、生銹、碰傷、毛刺、法蘭薄、尺寸超差、崩刀、孔偏。異常原因主要表現為：設備、人為原因、毛坯、量具、檢測、工裝、工藝、輔料、刀具、車(chē)間環(huán)境、操作方法。后將控制圖進(jìn)行八大判異準則分析，異常點(diǎn)警報并采取相應措施。本次研究中所選實(shí)例的產(chǎn)品關(guān)鍵特性為法蘭孔內徑：規格范圍為內徑φ10.95±0.035mm，抽樣頻率為每?jì)尚r(shí)一次，每次抽樣5件，故選用Xbar-R控制圖。質(zhì)量特性為內徑：C，代碼為：HG-neijing，規格類(lèi)型：雙側公差，規格限：10.915-10.985mm，樣本容量：5，計量單位：mm，顯示精度：5，控制圖：Xbar-RChart，控制標準差倍數：3，質(zhì)量特性狀態(tài)：控制階段，LCL：Xbar:10.98546，R:0;CL：Xbar:10.95228.R:0.0575;UCL：Xbar:10.98546，R:0.1217，層別信息：過(guò)程變化，生產(chǎn)日期，零件號，單元，操作人員，班次，期望Cpk：Cpk=1.67。通過(guò)在線(xiàn)SPC仿真系統對內徑為φ10.95±0.035mm的項點(diǎn)進(jìn)行實(shí)時(shí)的檢測，繪制得到其Xbar-R控制界面圖（如圖1所示），圖中有一點(diǎn)觸犯規則6：連續5點(diǎn)中有4點(diǎn)落在中心線(xiàn)同一側的C區以外，此時(shí)預警器紅燈閃。同時(shí)，系統將該判異點(diǎn)及觸犯規則起始點(diǎn)標紅叉，并通過(guò)郵件的形式將異常情況反饋各相關(guān)的工作人員，經(jīng)過(guò)對故障原因進(jìn)行分析檢查，發(fā)現導致該項異常出現的最主要的原因是物料供應商的更換，通過(guò)對供應商來(lái)料質(zhì)量的管控，并將新供應商管理制度寫(xiě)進(jìn)SOP，最終整個(gè)生產(chǎn)系統恢復穩定。通過(guò)工業(yè)在線(xiàn)SPC統計過(guò)程控制系統的應用，汽車(chē)零部件的生產(chǎn)過(guò)程得到有效監控，效率得到了有效提升，利用在線(xiàn)系統將出現過(guò)異常處理方法都納入了系統庫，有效地防止不不良再次發(fā)生，具有非常好的應用效果。
3結束語(yǔ)
本文針對工業(yè)在線(xiàn)SPC仿真系統的構建、設計與應用進(jìn)行了簡(jiǎn)單分析，通過(guò)該系統能較好的實(shí)現工業(yè)連續制造過(guò)程生產(chǎn)質(zhì)量的監控，通過(guò)管制圖的繪制與判定在不良趨勢產(chǎn)生前就預警，能提高產(chǎn)品的一次合格率從而提高生產(chǎn)能效。
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