王 堯 周炳海

（同濟(jì)大學(xué) 機(jī)械與能源工程學(xué)院 上海201804）

QC是英文Quality Control的縮寫(xiě)，中文譯為“質(zhì)量控制”，它是質(zhì)量管理的一部分，致力于滿足產(chǎn)品的質(zhì)量要求。質(zhì)量控制是為達(dá)到規(guī)范或規(guī)定對(duì)數(shù)據(jù)質(zhì)量要求而采取的作業(yè)技術(shù)和措施。質(zhì)量控制是為了通過(guò)監(jiān)視質(zhì)量形成過(guò)程，消除質(zhì)量環(huán)上所有階段引起不合格或不滿意效果的因素，以達(dá)到質(zhì)量要求，獲取經(jīng)濟(jì)效益，而采用的各種質(zhì)量作業(yè)技術(shù)和活動(dòng)。在企業(yè)領(lǐng)域，質(zhì)量控制活動(dòng)主要是企業(yè)內(nèi)部的生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)管理，它與有否合同無(wú)關(guān)，是指為達(dá)到和保持質(zhì)量而進(jìn)行控制的技術(shù)措施和管理措施方面的活動(dòng)。

在質(zhì)量管理的過(guò)程中，統(tǒng)計(jì)技術(shù)方法的應(yīng)用和數(shù)據(jù)分析十分重要，它為企業(yè)建立和保持符合GB/T 19001標(biāo)準(zhǔn)的質(zhì)量管理體系打下基礎(chǔ)。只有明確統(tǒng)計(jì)管理的基本常識(shí)和概念，才能減少管理中的盲目和失誤，在日常工作中自然而然地保持質(zhì)量管理[1]。QC七大手法是關(guān)于如何運(yùn)用統(tǒng)計(jì)方法來(lái)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、分析問(wèn)題和解決問(wèn)題，以達(dá)到質(zhì)量改善方法的目的。傳統(tǒng)的QC七大手法包括：檢查表、層別法、柏拉圖、因果圖（魚(yú)骨圖）、散布圖、直方圖、控制圖等。QC七大手法最早起源于日本，日本企業(yè)重視質(zhì)量管理，所以在二戰(zhàn)后迅速崛起，日本的品管手法也成了世界研究和效仿的對(duì)象[2]。QC手法在質(zhì)量改善過(guò)程中的應(yīng)用方法一般是先用層別法對(duì)收集和累積的數(shù)據(jù)做歸類處理，再利用柏拉圖找出質(zhì)量問(wèn)題的主要原因，最后使用魚(yú)骨圖分析導(dǎo)致主要質(zhì)量問(wèn)題的根本原因，為質(zhì)量改進(jìn)工作提供指導(dǎo)方向[3]。

1 問(wèn)題描述

SD公司是一家合資汽車公司，在國(guó)內(nèi)設(shè)有 2個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)生產(chǎn)車間，生產(chǎn)SD公司整車所用渦輪增壓汽油發(fā)動(dòng)機(jī)。在2014年2月至2015年2月，SD發(fā)動(dòng)機(jī)廠缸體生產(chǎn)線進(jìn)行發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)品升級(jí)改造，由原來(lái)生產(chǎn)的EVO2型發(fā)動(dòng)機(jī)升級(jí)到GEN3型發(fā)動(dòng)機(jī)。在發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)品升級(jí)換代以及生產(chǎn)設(shè)備改造換型后，從2015年2月開(kāi)始，缸體生產(chǎn)線的工廢率明顯上升。針對(duì)這一情況，公司的生產(chǎn)部門(mén)、維修部門(mén)和質(zhì)量部門(mén)迅速組織相關(guān)人員，成立了QC小組來(lái)分析和解決該問(wèn)題。

小組成員首先運(yùn)用層別法收集相關(guān)的數(shù)據(jù)并進(jìn)行歸類和對(duì)比，發(fā)現(xiàn)缸體工廢率超過(guò)指標(biāo)值的50%，達(dá)到了近幾年的峰值。

統(tǒng)計(jì)生產(chǎn)線改造后的工廢情況匯總，如圖1所示，利用柏拉圖和帕累托原理分析后發(fā)現(xiàn)缸體曲軸孔劃傷為工廢問(wèn)題的 TOP1，曲軸孔劃傷的工廢率每月平均近0.55%，是造成缸體工廢最重要的原因，劃傷工廢率匯總統(tǒng)計(jì)如表1所示。

圖1 缸體工廢率匯總

表1 曲軸孔劃傷工廢率統(tǒng)計(jì)

2 原因分析

缸體生產(chǎn)線 AF050珩磨機(jī)是一臺(tái)從德國(guó)Gehring公司進(jìn)口的全自動(dòng)加工設(shè)備，這臺(tái)機(jī)床采用目前最先進(jìn)的螺旋滑動(dòng)珩磨加工方式對(duì)缸體孔口及曲軸孔進(jìn)行珩磨加工。缸孔及曲軸孔的零件加工質(zhì)量要求非常高，任何加工缺陷對(duì)今后發(fā)動(dòng)機(jī)的工作情況都會(huì)產(chǎn)生非常嚴(yán)重地影響。

在生產(chǎn)線GEN3改造后，對(duì)于AF050珩磨機(jī)加工的零件進(jìn)行檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)曲軸孔內(nèi)有劃傷情況，且出現(xiàn)頻次較高，劃傷位置具有隨機(jī)性。更換曲軸孔鉸珩刀具，仍然有劃傷情況產(chǎn)生，調(diào)整珩磨參數(shù)也沒(méi)有明顯的改善效果。

利用魚(yú)骨圖從人、機(jī)、料、法、環(huán)、測(cè)六個(gè)方面分析，如圖2所示。發(fā)現(xiàn)9個(gè)可能導(dǎo)致曲軸孔劃傷質(zhì)量缺陷的原因[4-6]，如表2所示。

圖2 曲軸孔劃傷魚(yú)骨圖

表2 曲軸孔劃傷工廢原因統(tǒng)計(jì)

依次對(duì)以上9個(gè)因素進(jìn)行驗(yàn)證，最終找出影響曲軸孔珩磨加工質(zhì)量的兩大要因：

1）機(jī)床傳動(dòng)部件磨損（機(jī)）

檢查發(fā)現(xiàn)機(jī)床主軸傳動(dòng)皮帶磨損嚴(yán)重，主軸變速器內(nèi)部零件磨損。由于傳動(dòng)部件磨損，導(dǎo)致主軸在加工的過(guò)程中出現(xiàn)轉(zhuǎn)速不穩(wěn)定。

2）工藝編排存在風(fēng)險(xiǎn)（法）

通過(guò)對(duì)GEN3改造工藝變化的分析，缸體線精加工 AF020機(jī)床的油道去毛刺毛刷由原先 AF020 10A工位搬移至AF040進(jìn)行加工。毛刷對(duì)于油道進(jìn)行去毛刺加工時(shí)，會(huì)產(chǎn)生鐵屑，通過(guò)斜油道進(jìn)入曲軸孔。AF020專機(jī)出料口有清潔包，對(duì)于零件加工后殘留的鐵屑進(jìn)行清潔，而AF040后沒(méi)有清潔包，導(dǎo)致鐵屑堆積在曲軸孔內(nèi)，繼而造成曲軸孔在珩磨加工時(shí)發(fā)生劃傷。缸體曲軸孔加工工藝對(duì)比如圖 3所示。

圖3 缸體曲軸孔加工工藝對(duì)比圖

3 改善方案實(shí)施及評(píng)價(jià)

1）方案實(shí)施

針對(duì)上文提出的導(dǎo)致缸體曲軸孔劃傷問(wèn)題的兩大要因，生產(chǎn)部門(mén)與維修部門(mén)相關(guān)人員協(xié)商制定并實(shí)施的整改方案如下：

(1)機(jī)床傳動(dòng)部件磨損。更換珩磨機(jī)傳動(dòng)皮帶，更換珩磨主軸變速器，消除機(jī)床傳動(dòng)部件的磨損。定期利用計(jì)劃性停機(jī)時(shí)間檢查傳動(dòng)部件，并視情況進(jìn)行保養(yǎng)或更換。

(2)工藝編排存在風(fēng)險(xiǎn)。缸體線AF50珩磨機(jī)在曲軸孔珩磨前的4工位是一個(gè)空工位。利用空工位及珩磨機(jī)冷卻液，加裝沖屑管，在工件曲軸孔珩磨前，對(duì)油道及曲軸孔清潔，去除鐵屑，如圖4所示。為了能夠更有效地清除內(nèi)部鐵屑，增加沖屑管的噴頭孔數(shù)，增加分散噴射的范圍，將原來(lái)的單點(diǎn)噴射改為多點(diǎn)噴射，從而提升清潔效果，如圖5所示。

圖4 缸體珩磨機(jī)增加清潔工位

圖5 沖屑噴頭結(jié)構(gòu)改進(jìn)

2）效果評(píng)價(jià)

改善方案在2015年9月實(shí)施后，統(tǒng)計(jì)2015年10月至12月的缸體線工廢情況，發(fā)現(xiàn)因曲軸孔劃傷而導(dǎo)致的工廢率從 0.55%降至了 0.08%，如表 3所示。按照缸體線年產(chǎn)能20萬(wàn)件來(lái)計(jì)算，可減少工廢費(fèi)用，減少的費(fèi)用=產(chǎn)量×工廢下降率×毛坯單價(jià)=200 000×（0.55%-0.09%）×1 124.78=1 034 797.6元。

表3 改善后的曲軸孔劃傷工廢率統(tǒng)計(jì)

4 結(jié)語(yǔ)

本文運(yùn)用QC七大手法中的層別法、柏拉圖和魚(yú)骨圖等，逐步分析質(zhì)量問(wèn)題，尋找根本原因并實(shí)施針對(duì)性的解決方案，最終改善了質(zhì)量問(wèn)題，提高了生產(chǎn)效率。同時(shí)也為今后生產(chǎn)過(guò)程中遇到的其它質(zhì)量問(wèn)題提供了解決方法和思路，也為企業(yè)質(zhì)量改進(jìn)活動(dòng)提供了理論和應(yīng)用方面的借鑒。

[1]倪紅兵.正確運(yùn)用統(tǒng)計(jì)方法是實(shí)施質(zhì)量管理的基本保證[J].世界標(biāo)準(zhǔn)化與質(zhì)量管理,2008 (12):8-10.

[2]陶鯉.論QC七大手法之—層別法，要因圖與戴明環(huán)的具體運(yùn)用[J].電子質(zhì)量, 2007(12):61-63.

[3]林榮瑞.品質(zhì)管理[M].廈門(mén):廈門(mén)大學(xué)出版社,2005.

[4]謝火瓊, 周炳海, 張曉霜,等.基于 QC的發(fā)動(dòng)機(jī)缸體鑄造質(zhì)量問(wèn)題改善[J].機(jī)械制造, 2016,54(2):19-21.

[5]朱月偉,周炳海.基于實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方法的產(chǎn)品質(zhì)量改善[J]. 精密制造與自動(dòng)化, 2016(2):40-43.

[6]丁潔,周炳海.基于六西格瑪方法的石英晶體DLD2質(zhì)量問(wèn)題改善研究[J].機(jī)械制造, 2016,54(9): 74-77.