劉 奔

（沈陽城市學(xué)院，遼寧 沈陽 110020）

偏航行星輪生產(chǎn)過程質(zhì)量控制研究

劉 奔

（沈陽城市學(xué)院，遼寧 沈陽 110020）

文章對企業(yè)質(zhì)量管理的基本現(xiàn)狀展開了研究，并在此基礎(chǔ)上對整個(gè)企業(yè)的質(zhì)量控制情況進(jìn)行了分析，以機(jī)械制造行業(yè)為例對整個(gè)過程質(zhì)量控制進(jìn)行研究，提出了標(biāo)準(zhǔn)化的流程和方案；結(jié)合當(dāng)前生產(chǎn)的實(shí)際情況，對整個(gè)質(zhì)量監(jiān)控程序進(jìn)行抽樣研究；在參數(shù)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上提出了有效的故障診斷方法，以幫助機(jī)械制造企業(yè)開展質(zhì)量控制的研究。

偏航行星輪生產(chǎn)；機(jī)械制造企業(yè)；過程質(zhì)量控制；整體方案；參數(shù)設(shè)計(jì)

1 概述

20世紀(jì)20年代初期，質(zhì)量管理的概念就已經(jīng)流行起來，它一直伴隨著企業(yè)的不斷發(fā)展而完善，在這種情況下企業(yè)的過程質(zhì)量控制策略顯得非常關(guān)鍵。一個(gè)企業(yè)如果想實(shí)現(xiàn)可持續(xù)化的發(fā)展就必須要保證有較低的成本以及較高的生產(chǎn)效率，在這種局勢的情況之下需要對產(chǎn)品質(zhì)量進(jìn)行分析，結(jié)合實(shí)際的產(chǎn)品得到結(jié)論，并且重點(diǎn)提高企業(yè)的生產(chǎn)效率，保障整個(gè)企業(yè)在生產(chǎn)過程當(dāng)中的質(zhì)量，這樣能夠?yàn)闄C(jī)械制造企業(yè)的產(chǎn)品質(zhì)量提供一份堅(jiān)實(shí)的保障。并且還可以針對企業(yè)在質(zhì)量管理方面存在的不足，提出一套比較合理有效的管理模式，這樣的管理模式能夠幫助企業(yè)提高機(jī)械產(chǎn)品的質(zhì)量。

2 過程質(zhì)量分析與控制的基本理論

2.1 工序與質(zhì)量控制

2.1.1 工序。在產(chǎn)品的生產(chǎn)過程當(dāng)中，往往需要經(jīng)歷多道工序，這些工序在整個(gè)產(chǎn)品的質(zhì)量控制過程當(dāng)中具有十分重要的作用。本文主要對加工工序展開分析和研究，列出一系列詳細(xì)的加工工序方案，在進(jìn)行加工生產(chǎn)過程當(dāng)中，還會存在著許多小的單元，這些單元可以通過工序控制來實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品質(zhì)量的控制。本文主要研究各種數(shù)據(jù)的輸入問題，并且對相應(yīng)的輸出結(jié)果的特定關(guān)系進(jìn)行分析最終得到的結(jié)果。

2.1.2 工序質(zhì)量。工序的質(zhì)量在整個(gè)加工過程當(dāng)中顯得非常關(guān)鍵，它能夠結(jié)合產(chǎn)品本身的特性，在加工的過程當(dāng)中還可以分析質(zhì)量的波動特性以及原因，并且結(jié)合這個(gè)原因來對狀態(tài)進(jìn)行有效的控制。工序加工的兩種狀態(tài)分別是受控狀態(tài)和失控狀態(tài)。

2.1.3 質(zhì)量控制。質(zhì)量控制主要是以各種技術(shù)作業(yè)和活動作業(yè)作為研究的基礎(chǔ)，并且在質(zhì)量控制的過程當(dāng)中，對每個(gè)階段的質(zhì)量都會進(jìn)行比較嚴(yán)格的監(jiān)控和控制，這樣才能夠形成一套比較有效的監(jiān)控機(jī)制，從而實(shí)現(xiàn)對整個(gè)過程當(dāng)中質(zhì)量的監(jiān)督與控制。

每個(gè)環(huán)節(jié)都有著十分重要的作用，并且整個(gè)質(zhì)量控制的環(huán)節(jié)都需要避免產(chǎn)生波動，這種目標(biāo)可以選在固定的范圍內(nèi)，并提高產(chǎn)品質(zhì)量。

2.2 過程能力分析

在整個(gè)過程當(dāng)中有必要分析當(dāng)前質(zhì)量建設(shè)的標(biāo)準(zhǔn)，并且將這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)與整個(gè)過程當(dāng)中的成本建立一種密切的聯(lián)系，這種過程當(dāng)中還包括多種參數(shù)，其中最為主要的參數(shù)就是過程能力參數(shù)、偏移參數(shù)以及標(biāo)準(zhǔn)化參數(shù)等。

式中：TU和TL即USL和LSL，分別代表控制界限的上、下限；標(biāo)準(zhǔn)偏差s表示的過程離散程度；T為規(guī)定的公差。這種定義能夠?qū)δ芰χ笖?shù)進(jìn)行決定，并且對標(biāo)準(zhǔn)偏差進(jìn)行計(jì)算。

根據(jù)整個(gè)過程當(dāng)中的能力指數(shù)情況可以對等級進(jìn)行劃分，并且對整個(gè)過程當(dāng)中的產(chǎn)品合格能力進(jìn)行分析，這樣也可以對企業(yè)采取不同的應(yīng)對措施。

對過程偏差系數(shù)k以及各種修正指數(shù)Ca進(jìn)行分析計(jì)算，主要是針對其波動范圍進(jìn)行分析計(jì)算，可以得到：

3 過程質(zhì)量分析與控制的整體方案

3.1 方案設(shè)計(jì)的實(shí)際企業(yè)依托

本文主要以大連嘉運(yùn)電子科技有限公司為案例進(jìn)行研究，大連嘉運(yùn)電子科技有限公司主要生產(chǎn)風(fēng)力發(fā)電機(jī)，對風(fēng)力發(fā)電機(jī)的機(jī)械轉(zhuǎn)子部分以及轉(zhuǎn)軸部分進(jìn)行加工設(shè)計(jì)。其機(jī)械加工過程具有較高的要求和標(biāo)準(zhǔn)。

企業(yè)在生產(chǎn)的過程中還能夠進(jìn)行熱處理以及技術(shù)判定，這種技術(shù)判定能夠在質(zhì)量控制階段取得良好的效果，但這種理論和方法也會導(dǎo)致許多質(zhì)量問題的產(chǎn)生。

3.1.1 企業(yè)質(zhì)量問題分析。當(dāng)前企業(yè)的質(zhì)量管理必須滿足相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)，并且在整個(gè)質(zhì)量控制階段需要依據(jù)相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)和思想，這樣才能夠避開質(zhì)量問題，同時(shí)還能夠?qū)Y(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化，具體情況如表1所示：

表1 企業(yè)質(zhì)量問題分析表

3.1.2 過程質(zhì)量分析的研究對象。大連嘉運(yùn)電子科技有限公司的主要產(chǎn)品就是偏航驅(qū)動器裝置，這種裝置的生產(chǎn)環(huán)節(jié)內(nèi)容比較豐富，主要包括有材料采購、外協(xié)議粗加工、精加工、熱處理和整機(jī)裝配等。上述每個(gè)環(huán)節(jié)對于加工精度都有著較高的要求，并且需要保證質(zhì)量控制特性的使用壽命、效率、安全性以及經(jīng)濟(jì)性都要達(dá)標(biāo)，因此在當(dāng)前的這種情況下需要加強(qiáng)整個(gè)工序環(huán)節(jié)的質(zhì)量控制。由偏航驅(qū)動器的結(jié)構(gòu)圖可以知道，目前的產(chǎn)品主要是五星級的傳動結(jié)構(gòu)，行星輪是其中最為主要和核心的部件之一，并且內(nèi)孔與架軸可以經(jīng)過自動組裝來完成。齒面與輪子是相互接觸的，這種接觸可以通過齒輪的帶動來完成。詳細(xì)的實(shí)物圖如圖2所示：

圖2 行星輪實(shí)物圖

在進(jìn)行機(jī)械產(chǎn)品加工的過程當(dāng)中，可以根據(jù)相應(yīng)的控制管理模塊來對整個(gè)流程進(jìn)行控制，這樣才能夠保證整個(gè)過程當(dāng)中的質(zhì)量檢驗(yàn)達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)。質(zhì)量數(shù)據(jù)在分析統(tǒng)計(jì)的過程當(dāng)中以及機(jī)械設(shè)備加工過程當(dāng)中具有十分重要的作用。

3.2 過程質(zhì)量分析流程及方法

對質(zhì)量數(shù)據(jù)進(jìn)行觀測，并且控制相應(yīng)的閾值，在沒有發(fā)生異常的情況下控制整個(gè)過程和進(jìn)度。

質(zhì)量數(shù)據(jù)能夠保證在較為穩(wěn)定的情況下不會發(fā)生任何異常并且要保證直方圖是呈現(xiàn)正態(tài)分布的，在具體研究的過程當(dāng)中依據(jù)直方圖的圖形可以比較準(zhǔn)確的判斷整個(gè)圖形的波動情況并且活動相應(yīng)的圖形因果分析結(jié)果。針對當(dāng)前在企業(yè)的實(shí)際生產(chǎn)過程當(dāng)中需要對問題展開研究，并且對問題存在的原因進(jìn)行分析，基于上述各種原因提出有效的改進(jìn)措施。產(chǎn)品在生產(chǎn)過程中存在著一些比較特殊和復(fù)雜的特性，這種復(fù)雜的過程需要結(jié)合能力指數(shù)來進(jìn)行有效分析，并且取得良好的控制結(jié)果。

3.2.1 單元過程能力模型。整個(gè)過程可以分為兩種情況進(jìn)行計(jì)算：

生產(chǎn)過程穩(wěn)定狀態(tài)下，過程均未對目標(biāo)位有偏移，即X與公差中心M重合，則單元過程能力指數(shù)計(jì)算CP；生產(chǎn)過程穩(wěn)定狀態(tài)下，但過程均值相對目標(biāo)值存在偏移，即與公差中心M不重合，則單元過程能力指數(shù)計(jì)算偏移的過程能力指數(shù)CPk、CPm。

單元過程能力指數(shù)的計(jì)算和傳統(tǒng)的原理一樣，在此不再贅述，其中過程偏移評價(jià)指標(biāo)有過程偏移的評價(jià)指標(biāo)過程偏移系數(shù)k、過程標(biāo)準(zhǔn)化偏移系數(shù)d；過程能力指數(shù)計(jì)算的指標(biāo)有上邊容差能力指數(shù)（CPu）；下邊容差能力指數(shù)（CPl）、能力指數(shù)（CP）、過程能力（CPk）、過程能力（CPm）。

3.2.2 多元過程能力模型。在偏航器的驅(qū)動過程當(dāng)中需要結(jié)合偏航器的特性來進(jìn)行過程質(zhì)量分析，除此之外，還需要對每道工序的傳遞規(guī)律和傳遞特性展開研究，在此基礎(chǔ)上建立有效的傳遞模型，這種傳遞模型還能夠?qū)C(jī)械加工和生產(chǎn)過程的質(zhì)量特性進(jìn)行分析。利用這種質(zhì)量傳遞特性可以對機(jī)械加工過程當(dāng)中的每道工序的關(guān)聯(lián)特性展開分析，并且通過列圖或者列表來分析產(chǎn)品的質(zhì)量，最終來確定每道工序的流程情況。

3.3 過程質(zhì)量監(jiān)控流程及參數(shù)設(shè)計(jì)

在產(chǎn)品的質(zhì)量監(jiān)控階段需要判斷產(chǎn)品的穩(wěn)定特性，并且建立一些獨(dú)特的加工工序，采取X-R控制圖以及EWMA控制圖來對機(jī)械加工過程的質(zhì)量進(jìn)行比較詳細(xì)的監(jiān)控，并且基于控制結(jié)果提出有效的控制措施和控制方案。EWMA控制圖需要根據(jù)過去的各種數(shù)據(jù)，并且結(jié)合當(dāng)前的各種信息來進(jìn)行加權(quán)表達(dá)，這樣可以實(shí)現(xiàn)整個(gè)制造過程更加精準(zhǔn)和更加靈敏的控制作用。在控制的過程當(dāng)中對整個(gè)偏移控制的影響十分有效，除此之外還需要確定相應(yīng)的控制參數(shù)，這樣可以獲得有效的寬度系數(shù)L以及權(quán)重因子l。

4 結(jié)語

課題研究的主要工作和結(jié)論如下：（1）本文通過對偏航行星輪的生產(chǎn)、加工設(shè)計(jì)過程中進(jìn)行機(jī)械加工設(shè)計(jì)和分析，并且提出有效的管理方法和實(shí)踐方法。引入質(zhì)量統(tǒng)計(jì)以及過程控制理論，建立有效的控制方案和標(biāo)準(zhǔn)化流程，為本文體系結(jié)構(gòu)的搭建提供理論基礎(chǔ)；（2）在本文的研究當(dāng)中需要結(jié)合偏航驅(qū)動器產(chǎn)品加工的特性，并且對當(dāng)前產(chǎn)品質(zhì)量的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行抽查，在進(jìn)行質(zhì)量分析與質(zhì)量控制的過程當(dāng)中，需要結(jié)合整個(gè)驅(qū)動器的各種質(zhì)量模塊進(jìn)行分析，最終協(xié)助整個(gè)過程的診斷，在整個(gè)過程當(dāng)中需要建立有效的異常模式，借助這種異常模式來對故障進(jìn)行分析，最終提出有效的應(yīng)對措施。

[1]劉立堃．多工序制造過程誤差綜合預(yù)測模型研究[D]．重慶大學(xué)，2013.

[2]林志航．產(chǎn)品設(shè)計(jì)與制造質(zhì)量工程[M]．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2014.

[3]張根保．現(xiàn)代質(zhì)量工程[M]．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2014.

（責(zé)任編輯：周 瓊）

TK83

1009-2374（2017）07-0245-02

10.13535/j.cnki.11-4406/n.2017.07.117

劉奔（1994-），男，遼寧葫蘆島人，就讀于沈陽城市學(xué)院，研究方向：機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化。

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