單位產品不合格數控制圖在電線電纜絕緣擠塑工序質量控制中的應用

王小新

(飛洲集團有限公司，浙江臺州318000)

0 引言

GB/T 19001—2008/ISO 9001:2008《質量管理體系 要求》第8.4條中規定:應確定、收集和分析適當的數據，以證實質量管理體系的適宜性和有效性，并評價在何處可以持續改進質量管理體系的有效性;GB/Z 19027—2005/ISO/TR 10017:2003《GB/T 19001—2000的統計技術指南》表1中“8.2.4產品的監視和測量”列舉了可以應用的統計技術方法，主要有描述性統計、試驗設計、假設檢驗、測量分析、過程能力分析、回歸分析、可靠性分析、抽樣、SPC圖、時間序列分析?！峨娋€電纜產品生產許可證實施細則》(2011版)附件2“電線電纜產品生產許可證企業實地核查辦法”第5.4條中明確了電線電纜產品主要特殊過程有退火、漆包、擠塑和擠橡、交聯和硫化等工序，并對這些特殊過程提出了控制要求;CNCA－01C－002:2007《電線電纜產品強制性認證實施規則》附件5第4.3條提出:可行時，工廠應對適宜的過程參數和產品特性進行監控。工廠應對退火、煉膠、擠出、交聯/硫化、編織的主要工藝參數和產品特性進行監控并保存監控記錄。

從以上有關電線電纜產品認證制度和管理體系標準要求可以看出，統計技術應用到電線電纜產品特殊過程的監控是必須的。絕緣擠塑是電線電纜產品生產的特殊過程也是關鍵工序，該工序的質量控制直接影響到產品性能及使用，具體用哪些統計技術對該過程進行監控，這方面的資料甚少。絕緣擠塑過程主要檢測手段是絕緣線芯要100%經過工頻火花試驗，這一要求在相應電線電纜產品認證制度及標準中均有規定。電線電纜產品過程檢驗標準中明確規定，絕緣應經過工頻火花試驗不擊穿，發生擊穿意味著該過程產品就是不合格品，出現不合格品就要按不合格品控制程序進行處理。影響絕緣擊穿的因素很多，但是無論怎樣對擊穿因素進行控制，也很難避免擊穿不發生，所以偶爾出現擊穿的現象也可能是正常的。怎樣判斷擊穿是否正常是個難題，對不正常的擊穿進行原因分析并采取糾正和預防措施才是有效和必要的。本文介紹一種通過每公里絕緣擊穿次數控制圖分析判斷擊穿是否正常的方法。

1 單位產品不合格數控制圖理論基礎

泊松分布可用來描述不少隨機變量的概率分布。例如:在一時間內，電話總站接錯電話的次數;在一定時間內，某操作系統發生的故障數;一個鑄件上的缺陷數;一平米玻璃上氣泡的個數;一件產品因擦傷留下的痕跡個數;一頁書上的錯字個數。從這些例子可以看出，泊松分布總與計點過程相關聯，并且計點是在一定時間、一定區域或一特定單位內的前提下進行的，若λ表示某特定單位內的平均點數(λ＞0)，又令X表示某特定單位內出現的點數，則X取x值的概率為:

這個分布就稱為泊松分布，記為P(λ)。泊松分布的均值與方差(在數量上)是相等的，均為λ，即:

又根據中心極限定理2，設 X1，X2，…，Xn為 n個相互獨立同分布隨機變量，其共同分布不為正態或未知，但其均值μ和方差σ2都存在，則在相當大時，樣本均值珔X近似服從正態分布N(μ，σ2/n)。

2 單位產品不合格數控制圖判別準則

滿足下列條件時認為生產過程處于異常狀態:

(1)一點落在A區以外;

(2)連續9點落在中心線同一側;

(3)連續6點遞增或遞減;

(4)連續14點相鄰點上下交替;

(5)連續3點中有2點落在中心線同一側的B區以外;

(6)連續5點中有4點落在中心線同一側的C區以外;

(7)連續15點在C區中心線上下;

(8)連續8點在中心線兩側，但無一在C區中。

其中，A區界線為3倍標準偏差，B區界線為2倍標準偏差，C區界線為1倍標準偏差。

3 單位產品不合格數控制圖的應用過程

單位產品確定為每公里絕緣線芯，不合格數確定為絕緣工頻火花擊穿次數。收集絕緣擠塑過程工頻火花試驗記錄，對同一操作工、同一機臺、同一班次內生產的產品進行統計匯總(包括生產總數量和總擊穿次數)為一個樣本，連續抽取25個樣本，數據匯總見表1。

表1 絕緣工頻火花試驗擊穿次數統計匯總數據表

計算每個樣本的每公里工頻火花試驗擊穿次數ui，ui=ci/ni，第 1 個樣本:u1=c1/n1;第 2 個樣本:u2=c2/n2;余類推。

計算樣本總公里數N和擊穿總次數C，N=n1+n2+n3+…n25;C=c1+c2+c3+…c25;然后計算每公里工頻火花試驗擊穿次數的平均數珔u=C/N。

確定中心線(CL)、控制上限(UCL)和控制下限(LCL)，如第1個樣本:為負值不考慮)，第2個樣本余類推。

計算結果見表2。控制圖見圖1。

表2 每公里絕緣線芯工頻火花試驗擊穿次數控制圖數據表

通過控制圖分析絕緣過程是否處于控制狀態， 按第2節方法對控制圖進行判別，圖1顯示25個樣本(每公里工頻火花試驗擊穿次數)數據正常，此控制圖表明過程處于統計控制狀態。如果控制點子排列有異常，應盡快查明原因后排除異常點。排除異常點后的數據組大于或等于20組時，可利用排除異常點后的數據重新計算控制界限并打點判斷。排除異常點后的數據組數小于20組時，應補充樣本重新作圖。如果控制圖中點子排列正常(絕緣過程處于受控狀態)，延長控制界限(中心線不變)轉換為控制用控制圖，對以后絕緣過程產品工頻火花試驗擊穿次數進行控制。充分發揮控制圖的作用，清除產生不合格的因素。

圖1 每公里絕緣線芯工頻火花試驗擊穿次數控制圖

4 工頻火花試驗擊穿異常分析及改進

影響絕緣工頻火花試驗擊穿的因素主要有:

(1)絕緣材料體積電阻率不合格;

(2)導體外表不光潔，如毛刺、起皮造成局部絕緣厚度減薄;

(3)開機時間過長或擠塑溫度過高，絕緣料焦化;

(4)加料時雜質混入絕緣料中;

(5)絕緣偏心未調好，絕緣最薄點厚度嚴重不合格;

(6)擠塑配模不當，拉伸系數太大，造成局部絕緣厚度不均勻。

如控制圖上排列有異常的點子，需要及時查找原因，制訂糾正和預防措施并實施，確保質量管理體系持續穩定提高。

5 結束語

單位產品不合格控制圖能判斷絕緣工頻火花試驗擊穿是否正常。對不正常的工頻火花試驗擊穿，通過查找原因及時進行調整和糾正，防止批量不合格的產生，可有效地降低廢品損失，確保絕緣擠塑過程處于受控狀態，從而提高絕緣線芯的合格率。

［1］全國質量專業技術人員職業資格考核辦公室編寫.質量專業理論與實務(中級)［M］.北京:中國人事出版社，2010.

［2］GB/T 4091—2001 常規控制圖［S］.