汽车实例
什么是统计过程控制?
统计过程控制包括一组在某个流程上执行的统计测试(例如生产线)。旨在:
- 保证过程质量受控
- 防止错误
- 降低源于流程(或生产线)单元问题的成本
SPC 技术评估流程的可变性,以便识别不合格的概率。
例如: |
某条汽车生产线有用动力工具(电动工具、气动工具、扳手)拧紧的关键螺栓。正确的拧紧程序对保证汽车的质量至关重要。 |
每天都要紧固成千上万枚螺丝,如何才能保证质量? |
万一出了差错,我们怎么能知道已经生产的汽车里发生了什么? |
设备能力(Cm、Cmk)和过程能力(Cp、Cpk)
- Cm和Cp
Cm指数是指设备能力;它是机器在公差宽度内分布的次数。Cm 的值越高,机器就越好。 |
Cp 具有相同的含义,但它适用于过程而不是设备/机器。 |
Cm 和 Cp 说明给定公差等级的机器或过程的可重复性,不论它们是否为目标中心值。 |
- Cmk和Cpk
要研究相对于目标值的设备或过程能力位置,您可以使用 Cmk 或 Cpk 指数,评估该位置的校正能力。 |
高 Cmk 指数表示机器或过程针对公差宽度有小范围分布,并在该宽度内较为居中。 |
- Cm、Cmk和Cp、Cpk解释
良好的 Cm 或 Cp 是机器或过程的基础。如果 Cm 或 Cp 值较低,唯一在不修理机器或过程的情况下接受该值的条件是扩展公差区间: |
如果 Cmk 值低,而 Cm 值高,机器或过程可以在其规格范围内进行一次简单的重新校准: |
- 测量 Cm、Cmk 和 Cp、Cpk 的示例
汽车制造商决定监测其生产线上的 Cm、Cmk 和 Cp、Cpk 指数。 |
测量 Cm、Cmk 意味着测试所有装配工具的紧固参数(扭矩和角度): |
测量 Cp、Cpk 意味着测试过程的结果,在这例中为使用装配工具拧紧螺栓的残余扭矩: |
控制图表(X, R)
测量 Cm/Cmk 和 Cp/Cpk 有时需要花费太多时间每天在生产线上执行。 |
统计过程控制的另一个强大工具是在频繁测试少数几个生产项目的基础上建立控制图。通过这种方式,测试可以不干扰生产线,并构建日常图表来监控流程,并在错误出现前采取防止措施。 |
通常, 每组由3到10个测试组成。每组的平均值(X)和范围(R)点被记录在控制图上: |
其中,D2 是一个取决于每组测试的样本数的系数 |
控制图提供了机器或过程的趋势图。机器或过程在失控之前可以进行检查/调整。在以下示例中,机器或过程仍在规范中,但却即将失控: |
统计过程控制实施示例
某汽车制造商决定在其生产线上实施 SPC。
- 在生产线添加新的紧固工具前,以及随后的每月一次在工具上运行Cm-Cmk测试:
- 每天,该工具从生产线上撤下几秒钟,通过统计控制测试进行验证,用于构建 X、R 图表:
- 每天,在生产线末端执行残余扭矩测试,以便验证过程(使用 Cp-Cpk 和/或 X、R 图表):
- 所有Cm-Cmk、Cp-Cpk、X,R图标的结果均存储在数据库内,用于分析、可追溯性和报告用途: