SPC在變速器裝配過(guò)程中的應(yīng)用

賀林+趙慶俊

摘 要：文章主要介紹在手動(dòng)變速器裝配過(guò)程中如何應(yīng)用SPC進(jìn)行質(zhì)量控制，保證裝配質(zhì)量的穩(wěn)定性。希望通過(guò)文章的分析，可以為相關(guān)人士提供一定的參考和借鑒。

關(guān)鍵詞：SPC；變速器；裝配；質(zhì)量

1 概述

自2006年至2016年，中國(guó)汽車銷量由711萬(wàn)輛/年迅速增至超2400萬(wàn)輛/年，增幅超過(guò)230%，伴隨著汽車工業(yè)飛速發(fā)展，汽車產(chǎn)品質(zhì)量要求日益提高，特別是自2013年1月1日《缺陷汽車召回管理?xiàng)l例》頒布實(shí)施以來(lái)，汽車產(chǎn)品質(zhì)量已升級(jí)為影響各大汽車集團(tuán)能否在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中穩(wěn)步發(fā)展的關(guān)鍵因素。

2 SPC簡(jiǎn)介

1924年W.A.Shewhart首次提出統(tǒng)計(jì)過(guò)程控制（簡(jiǎn)稱SPC）概念，SPC作為質(zhì)量管理五大工具之一，經(jīng)過(guò)近百年的發(fā)展，在全球汽車制造領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。具體來(lái)講，SPC主要有如下用途：

（1）降低檢驗(yàn)成本：通過(guò)運(yùn)用統(tǒng)計(jì)學(xué)原理，監(jiān)控過(guò)程是否處于受控狀態(tài)，可避免所有產(chǎn)品均需進(jìn)行100%檢測(cè)所帶來(lái)的人力、設(shè)備方面的浪費(fèi)。

（2）預(yù)防不良品產(chǎn)生：通過(guò)監(jiān)控過(guò)程趨勢(shì)，可及時(shí)發(fā)現(xiàn)過(guò)程中的異常，避免批量不良品產(chǎn)生。

（3）合理化應(yīng)用設(shè)備：通過(guò)計(jì)算制程PPK、CPK，合理選擇設(shè)備投入，避免投入過(guò)高精度設(shè)備導(dǎo)致投資浪費(fèi)。

3 SPC在手動(dòng)變速器裝配過(guò)程中的應(yīng)用

變速器作為汽車關(guān)鍵零部件之一，裝配質(zhì)量的穩(wěn)定性顯得尤為重要。變速器裝配過(guò)程中主要有壓裝力、壓裝位移、壓裝尺寸、螺栓力矩、涂膠量、噪音等諸多特性要素，每一特性值是否穩(wěn)定均可反映對(duì)應(yīng)零件的制程是否穩(wěn)定。例如壓裝力的穩(wěn)定性反映過(guò)盈配合零件過(guò)盈量的穩(wěn)定性，進(jìn)一步可反映各零件制造過(guò)程的穩(wěn)定性，螺栓擰緊力矩穩(wěn)定性反映螺栓與對(duì)應(yīng)螺栓孔加工質(zhì)量穩(wěn)定性，同時(shí)反映擰緊過(guò)程穩(wěn)定性。在手動(dòng)變速器裝配過(guò)程中，絕大部分特性值均符合正態(tài)分布，可運(yùn)用SPC進(jìn)行統(tǒng)計(jì)過(guò)程質(zhì)量控制。本文以螺栓擰緊力矩為例，介紹SPC在裝配過(guò)程中的應(yīng)用。

變速器差速器總成螺栓，擰緊力矩125±5N.m，計(jì)算螺栓擰緊機(jī)器人過(guò)程能力如下：

（1）取樣：在批量生產(chǎn)過(guò)程中，因?yàn)榧纫紤]到影響螺栓擰緊力矩的組內(nèi)變異，又要考慮組間變異，取樣時(shí)間隔取樣，每天抽樣5個(gè)，連續(xù)取藥25天，共125個(gè)數(shù)據(jù)。

（2）判定穩(wěn)定性：計(jì)算各組數(shù)據(jù)均值、極差，繪制均值極差圖，根據(jù)判穩(wěn)準(zhǔn)則確定過(guò)程是否處于穩(wěn)定受控狀態(tài)。

（3）若過(guò)程處于穩(wěn)定受控狀態(tài)，計(jì)算過(guò)程CPK，繪制正態(tài)分布圖；計(jì)算CPK及繪制正態(tài)分布圖有兩種方式：利用excel表格和利用統(tǒng)計(jì)軟件，計(jì)算過(guò)程如下。

a.excel表格計(jì)算及繪制正態(tài)分布圖：

將記錄的數(shù)據(jù)輸入excel表格，注意數(shù)據(jù)需要按分組輸入。

利用STDEV函數(shù)直接計(jì)算出過(guò)程標(biāo)準(zhǔn)差σ，之后可利用CPK計(jì)算公式計(jì)算出CPK，注意STDEV與STDEVA區(qū)別，STDEV在計(jì)算時(shí)不包括文本及邏輯值，STDEVA計(jì)算時(shí)包括文本及邏輯值。

繪制正態(tài)分布圖：首先將數(shù)據(jù)分組，利用frequency函數(shù)計(jì)算出記錄的數(shù)據(jù)處于各組內(nèi)的頻率，之后利用Normdist函數(shù)計(jì)算出各組概率密度，根據(jù)計(jì)算得出的頻率值及概率密度值繪制正態(tài)分布圖。

b.利用軟件計(jì)算及繪制正態(tài)分布圖：本文以Minitab為例進(jìn)行介紹

將記錄的數(shù)據(jù)輸入Minitab工作表。

選擇統(tǒng)計(jì)→質(zhì)量工具→能力分析→組內(nèi)/組間，在彈出窗口內(nèi)設(shè)置數(shù)據(jù)列、規(guī)格上下限等，完成后點(diǎn)擊確認(rèn)，軟件自動(dòng)完成計(jì)算及繪制正態(tài)分布圖。

（4）通過(guò)計(jì)算可以看出，對(duì)于125±5N.m力矩要求，目前設(shè)備能力過(guò)剩，必要時(shí)可采用較低精度擰緊機(jī)進(jìn)行擰緊，避免投資浪費(fèi)。

4 結(jié)束語(yǔ)

本文僅通過(guò)螺栓擰緊機(jī)過(guò)程能力分析來(lái)初步介紹SPC在變速器裝配過(guò)程中的應(yīng)用，在整個(gè)產(chǎn)品制造過(guò)程中，SPC的應(yīng)用遠(yuǎn)遠(yuǎn)不止于此，伴隨著SPC在制造領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，“中國(guó)制造”產(chǎn)品質(zhì)量水平必將產(chǎn)生質(zhì)的變化，達(dá)到真正的世界水平。