應用統計分析軟件解決工序質量問題的研究

李婭波 盧盛輝 潘彬彬

摘 ?要：針對整流管堵漏工序合格率較低的問題，研究了應用統計分析軟件Minitab解決工序中的質量問題的方法與步驟，挖掘出了整流管制造過程中影響堵漏工序合格率的關鍵因素，并采取針對性措施，使合格率從57.4%提高到82.6%。該應用Minitab軟件解決質量問題的方法，可以推廣到各類生產制造過程中，具有一定的實用價值。

關鍵詞：統計分析軟件;Minitab;整流管;堵漏;質量問題

中圖分類號：TP319 ? ? 文獻標識碼：A

Abstract： In view of low pass rate in the rectifier tube plugging process， this paper proposes methods and steps of applying statistical analysis software Minitab to solve quality problems. The key factors that affect the pass rate of the leak plugging process in the rectifier tube manufacturing process are discovered， and targeted measures are taken to have increased the pass rate from 57.4% to 82.6%. This method of applying Minitab software to solve quality problems can be extended to various manufacturing processes and is of practical value.

Keywords： statistical analysis software; Minitab; rectifier; plugging process; quality problems

1 ? 引言（Introduction）

統計分析軟件是分析和解決生產過程中質量問題的重要工具。常用統計分析軟件有SAS（Statistical Analysis System）、SPSS（Statistical Package for the Social Science）、Excel、S-plus、Minitab等，其中Minitab軟件是為質量改善、教育和研究應用領域提供統計軟件和服務的先導，是全球領先的質量管理和精益六西格瑪實施軟件工具，更是持續質量改進的良好工具軟件[1]。Minitab軟件在實際生產中具有廣泛應用，可用于質量管理[2]、測量系統分析[3，4]、質量分析研究[5，6]，以及制造過程控制等[7]。

本文以某公司整流管堵漏工序為例，研究如何應用Minitab軟件來統計分析和發現工序中的質量問題。整流管堵漏工序合格率較低，需要反復堵漏，導致生產周期長，嚴重影響整流管按期交付，因此，急需提高合格率。本文首先從定義問題、分析可能的影響因素出發，再應用統計分析軟件minitab對實驗數據進行統計分析，挖掘出了影響合格率的關鍵因素，采取針對性措施后，合格率得到了很大提高。

2 ?Minitab軟件簡介（Introduction of Minitab software）

Minitab軟件提供了各種分析工具，針對不同的數據類型，可采用不同的圖形工具和統計工具進行統計分析（表1，表中X表示自變量，Y表示因變量），并通過分析結果找出重要的影響因素，從而可對生產現場進行有效的改善，同時，還可以監控生產現場，確保實施效果。

3 ?Minitab軟件在整流管堵漏工序中的應用（Application of Minitab software in diode rectifier plugging process）

3.1 ? 問題描述

某型整流管共投入八批，其中主分批漏氣共1024支，經堵漏后合格588支，堵漏合格率為57.4%。因需要反復堵漏，導致生產周期長，嚴重影響整流管按期交付。

3.2 ? 缺陷定義

一支經堵漏工序后的整流管置于（125±5）℃氟油中，10分鐘內管帽或氬弧焊部位若出現連續氣泡，或浸于氟油中2分鐘后仍不斷冒出氣泡，則為缺陷，即漏氣。

該類缺陷主要出現在整流管氬弧焊和管帽處;整流管堵漏的檢測為100%檢驗;整流管在一次堵漏后，在檢漏工序進行檢測時出現漏氣即為不合格（圖1）。

3.3 ? 工藝流程分析

某型整流管的流程圖如圖2所示，在整流管進行完離心加速度試驗后即進行檢漏，檢漏合格的整流管進行反向重復平均電流測試，若檢漏不合格需進行最多三次的堵漏，三次堵漏后仍不合格的整流管作報廢處理。

整流管堵漏的詳細流程依次為：串整流管、清理堵漏罐、放入整流管、抽真空、吸漆、取出整流管、清洗、晾置、烘烤。

3.4 ? 因果圖分析

整流管堵漏合格率低的可能原因有測量系統、材料、操作者、設備、工藝方法和環境六個方面的因素，經過頭腦風暴法最終確定工藝方法和堵漏漆最有可能是影響整流管堵漏合格率的關鍵因素（圖3）。

3.5 ? 實驗數據收集

為了確定影響整流管堵漏合格率的關鍵因素，制定了涉及堵漏合格率Y（連續型）、漆粘度X1（連續型）、抽真空時間X2（連續型）、堵漏方法X3（離散型）、浸漆時間X4（連續型）、晾置時間X5（連續型）、烘烤工藝X6（離散型）的數據收集計劃（圖4），并通過實驗獲得用于統計分析的數據。

3.6 ? 統計分析

通過使用Minitab軟件對收集的數據進行一般線性模型分析發現（圖5）：

（1）影響因素中的抽真空時間X2、浸漆時間X4的P值小于0.05，但是貢獻率的值較小，是非關鍵因素。

（2）影響因素中的漆粘度X1、晾置時間X5的P值大于0.05，對結果無顯著影響。

（3）影響因素中的堵漏方法X3、烘烤工藝X6的P值小于0.05，貢獻率值高，是關鍵因素。從圖5中的餅圖可以看出：堵漏方法X3的貢獻率為72.2%、烘烤工藝X6的貢獻率為16.5%。

3.7 ? 改進措施

針對Minitab統計分析出的影響堵漏合格率的關鍵因素——堵漏方法X3和烘烤工藝X6，制定了標準作業程序（SOP，Standard Operation Process）、技術通知單及SOP現場執行管理辦法等措施進行了控制（圖6），確保改善效果。

3.8 ? 時間序列圖分析

圖7展示了Minitab軟件對改進過程中不同階段（DM：Define & Measure;A： Analysis;IC：Improve & Control）的時間序列圖。整流管堵漏改進過程中，因為無意中控制了抽氣閥門后，堵漏合格率有很大提升，達到80%以上，在控制抽氣閥門和更改烘烤工藝后，堵漏合格率有逐漸上升的趨勢，在對關鍵影響因素堵漏方法X3和烘烤工藝X6進行改善后，堵漏合格率保持在80%以上，最高值達到90%以上，說明改善效果明顯。

3.9 ? 改善前后的比較

通過對整流管堵漏的不合格數、堵漏總數和不同改進階段進行二進制邏輯回歸分析發現（圖8）。

（1）比較IC階段與DM階段，因為P<0.05，所以倍率關系成立。

（2）IC階段（改善后）是DM階段（改善前）產生缺陷機會的0.28倍。

結論：IC階段與DM階段缺陷狀況有顯著不同，改進效果明顯。

3.10 ? 生產流程監控

通過使用Minitab軟件對整流管堵漏不合格數按階段進行P控制圖分析發現：改善后的不合格率中心線下移且流程可控，說明改善效果顯著，同時，該圖亦可用于生產流程監控（圖9），若有異常數據出現，數據點會變為紅色，表明該工序出現了問題，需要立即關注。

4 ? 結論（Conclusion）

以整流管堵漏工序為例，通過缺陷定義、可能因素分析及收集數據，應用統計分析軟件minitab的一般線性模型進行統計分析，挖掘出了影響堵漏合格率的關鍵因素為堵漏方法和烘烤工藝。采取更完善的堵漏方法和更改烘烤工藝之后，運用minitab的時間序列圖和二進制邏輯分析比較了改善前后的合格率，合格率有顯著改善，從57.4%提高到82.6%。最后，利用minitab的P控制圖監控生產流程，確保流程可控或出現異常能立即發現。

本文闡述的應用統計分析軟件minitab解決生產過程中質量問題、提高合格率的方法，具有很強的實用性和有效性，可應用于類似的生產制造過程。

參考文獻（References）

[1] 王賢翠.基于六西格瑪的富士康業成光電iPad產品質量提升研究[D].蘭州大學，2019：25.

[2] 張祥兆，尚春芳，李軍.基于統計技術對質量管理體系有效性評價的認識和思考[J].石油工業技術監督，2019，35（10）：41-44.

[3] 張桂玉，任希慶.J750測試系統穩定性分析[J].電子產品世界，2020，27（07）：85-88.

[4] 趙靜.Minitab在C開關組件操作力矩測量系統分析與改進中的應用[J].機械工業標準化與質量，2020（05）：52-56.

[5] 劉成文，戴雁琴，唐鴻宇，等.基于Minitab的手機外殼質量分析與改善[J].重慶理工大學學報（自然科學），2018，32（12）：82-87.

[6] Yasser Alshammari， Djamel Ghernaout， Mohamed Aichouni， et al.Improving Operational Procedures in Riyadh's （Saudi Arabia） Water Treatment Plants Using Quality Tools[J]. Applied Engineering， 2018，2（2）：60-71.

[7] 楊柳，王強，馮富寧，等.Minitab軟件在水泥過程質量管理中的應用[J].水泥，2019（S1）：77-80.

作者簡介：

李婭波（1978-），女，碩士，高級工程師.研究領域：智能產品開發，電子科學與技術，統計工具及方法應用.

盧盛輝（1977-），男，博士，高級工程師.研究領域：金融大數據與人工智能應用技術研究，統計工具及方法應用.

潘彬彬（1976-），女，本科，助理館員.研究領域：檔案管理，統計工具分析.