楊丞杰，張 羽

(湖北環(huán)宇化工有限公司，湖北 仙桃 433000)

硅橡膠廣泛應(yīng)用于建筑、交通、裝飾等多個領(lǐng)域，穩(wěn)定和提升硅橡膠產(chǎn)品質(zhì)量是企業(yè)生產(chǎn)的核心。企業(yè)必須加強對數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、分析處理、查找不足和產(chǎn)生問題的原因，持續(xù)改進(jìn)，不斷提高產(chǎn)品質(zhì)量，降低生產(chǎn)成本。Minitab軟件是一款集數(shù)據(jù)、圖形處理，過程分析與改進(jìn)一體的質(zhì)量分析工具，利用Minitab軟件對硅橡膠生產(chǎn)工藝條件和質(zhì)量指標(biāo)進(jìn)行分析，對穩(wěn)定生產(chǎn)條件，控制質(zhì)量指標(biāo)有著重要的意義。

1 硅橡膠生產(chǎn)工藝簡介

室溫硫化液體硅橡膠的主要成分為端羥基聚二甲基硅氧烷為主體、配以填料(如碳酸鈣、二氧化硅)、二甲基硅油、交聯(lián)劑、催化劑等。無需加溫加壓，在常溫下將液體硅橡膠轉(zhuǎn)變成三維網(wǎng)狀硅橡膠彈性體[1]。表干時間、拉伸強度、硬度、扯斷伸長率等是衡量室溫硫化液體硅橡膠產(chǎn)品質(zhì)量的重要指標(biāo)。在工業(yè)生產(chǎn)中，將基膠和填料在高速攪拌器中混合，混合好的基膠送入靜態(tài)混合器，同時由捏合機連續(xù)向靜態(tài)混合器輸送交聯(lián)劑和催化劑，經(jīng)過靜態(tài)混合器混合的膠料進(jìn)入螺桿混煉擠出機脫氣后包裝[2]。

2 Minitab軟件的功能介紹

Minitab軟件所具備的功能包含基本數(shù)據(jù)計算和分析、圖表(散點圖、點圖、矩陣圖、直方圖、莖葉圖、箱線圖、概率圖、概率分布圖、邊際圖、矩陣圖、單值圖、餅圖等)、假設(shè)檢驗、回歸分析、方差分析、SPC、MSA、可靠性分析等[4]。Minitab軟件是為質(zhì)量改善、教育和研究應(yīng)用領(lǐng)域提供統(tǒng)計軟件和服務(wù)的先導(dǎo)[5]。是全球領(lǐng)先的質(zhì)量管理和六西格瑪實施軟件工具，更是持續(xù)質(zhì)量改進(jìn)的良好工具軟件。本文結(jié)合質(zhì)量管理PDCA流程，使用Minitab軟件分析室溫硫化液體硅橡膠的相關(guān)質(zhì)量問題。

3 Minitab軟件在室溫硫化液體硅橡膠應(yīng)用實例

3.1 排列圖的應(yīng)用

在室溫硫化液體硅橡膠的生產(chǎn)過程中，常出現(xiàn)的質(zhì)量問題有：顆粒、發(fā)霉、粘結(jié)性差、拉伸強度不夠、發(fā)臭等問題。對生產(chǎn)過程中出現(xiàn)的產(chǎn)品質(zhì)量問題數(shù)量進(jìn)行統(tǒng)計，通過排列圖進(jìn)行分析，找出主要質(zhì)量問題。

通過圖1可以看出，生產(chǎn)中室溫硫化液體硅橡膠的主要質(zhì)量問題是拉伸強度不夠，其頻數(shù)超過總的質(zhì)量問題的80%，在實際生產(chǎn)工作中要進(jìn)行重點解決。

圖1 缺陷原因分析Fig.1 Defect analysis

3.2 因果圖的應(yīng)用

針對室溫硫化液體硅橡膠的主要質(zhì)量問題，通過人、機、料、法、環(huán)、測等六個方面分析造成質(zhì)量問題的主要原因。

圖2 因果圖分析Fig.2 Causality diagram analysis

3.3 相關(guān)性分析

通過對因果分析圖的末端因素與拉伸強度進(jìn)行相關(guān)性分析，找出造成拉升強度不好的強相關(guān)因素，并對此因素進(jìn)行改進(jìn)。本文以交聯(lián)劑用量對拉伸強度的影響為例進(jìn)行分析[3]。

首先通過圖3可以看出交聯(lián)劑用量和拉伸強度呈現(xiàn)明顯的正相關(guān)。再通過基本統(tǒng)計量可計算出交聯(lián)劑用量和拉伸強度的相關(guān)系數(shù)。

圖3 拉伸強度與交聯(lián)劑用量散點圖Fig.3 Scatter plot of tensile strength and crosslinking agent dosage

通過回歸分析進(jìn)一步可以分析兩者的回歸方程，為生產(chǎn)提供詳細(xì)量化的參考依據(jù)。如圖4所示，兩者具有明顯的相關(guān)性和統(tǒng)計意義。

圖4 拉伸強度與交聯(lián)劑用量的回歸分析Fig.4 Regression analysis of tensile strength and cross linker dosage

3.4 控制圖的應(yīng)用

根據(jù)過程輸出的數(shù)據(jù)特性，主要有計量控制圖和計數(shù)控制圖兩種。均值-極差(X-R)是最常用的最基本的控制圖。通過對影響單組分室溫液體硅橡膠進(jìn)行的拉伸強度進(jìn)行抽樣，應(yīng)用分析用控制圖對其控制情況進(jìn)行分析。

圖5 硅橡膠拉伸強度控制圖Fig.5 Control chart for tensile strength of silicone rubber

圖6 控制圖檢驗準(zhǔn)則Fig.6 Test criteria for control charts

控制圖判斷穩(wěn)定的準(zhǔn)則如圖7所示有：(1)1個點距離中心線大于3個標(biāo)準(zhǔn)差；(2)連續(xù)9個點在中心線同一側(cè)；(3)連續(xù)6個點全部遞增或者遞減；(4)連續(xù)14個點上下交錯；(5)3個點鐘有2個點距離中心線同側(cè)大于2個標(biāo)準(zhǔn)差；(6)5個點中有4個點，距離中心線同側(cè)大于1個標(biāo)準(zhǔn)差；(7)連續(xù)15個點距離中心線任一側(cè)1個標(biāo)準(zhǔn)差以內(nèi)；(8)連續(xù)8個點距離中心線任一側(cè)大于一個標(biāo)準(zhǔn)差。

根據(jù)控制圖的穩(wěn)定受控判斷準(zhǔn)則，改進(jìn)后的硅橡膠拉伸強度控制過程穩(wěn)定，處于穩(wěn)定受控狀態(tài)，對生產(chǎn)條件和工藝參數(shù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化，用控制用控制圖對生產(chǎn)的穩(wěn)定性進(jìn)行檢驗和判斷。

3.5 假設(shè)檢驗

為判斷改進(jìn)措施實施后的可行性和有效性，需要對改進(jìn)前后的指標(biāo)情況進(jìn)行對比分析，對盡量型技術(shù)指標(biāo)，通常采用假設(shè)檢驗的方法進(jìn)行分析。經(jīng)過圖7對改進(jìn)前后的均值進(jìn)行雙樣本t檢驗，其均值之間不存在顯著差異；經(jīng)過圖8對改進(jìn)前后的標(biāo)準(zhǔn)差進(jìn)行雙樣本分析，其標(biāo)準(zhǔn)差之間不存在顯著差異。

圖7 雙樣本均值檢驗報告單Fig.7 Double sample mean test report sheet

圖8 雙樣本標(biāo)準(zhǔn)差檢驗報告單Fig.8 Double standard deviation test report sheet

由此我們需要對采取的措施有效性進(jìn)行合理的判斷，或者對測量系統(tǒng)進(jìn)行合理的分析，找出采取改進(jìn)措施前后其結(jié)果沒有達(dá)到預(yù)期效果的原因，進(jìn)而采取進(jìn)一步的改進(jìn)措施。

4 結(jié) 語

通過以上分析，在有機液體硅橡膠的生產(chǎn)質(zhì)量控制過程中，實施基于Minitab軟件的過程質(zhì)量控制，能大大降低廢品率，提高產(chǎn)品質(zhì)量，同時降低生產(chǎn)成本。在生產(chǎn)和制造高品質(zhì)產(chǎn)品和實施精益化生產(chǎn)的企業(yè)，使用Minitab軟件對生產(chǎn)過程質(zhì)量特性和工藝參數(shù)進(jìn)行分析科控制是必要的。