控制图在汽车业质量管理中的应用

技术论坛TECHNICFORUM技术论坛TECHNICFORUM582010.102010.10591.京西重工（上海）有限公司上海2001312.上海汇众萨克斯减振器有限公司上海201108控制图在汽车业质量管理中的应用摘要：控制图作为SPC的重要组成部分被广泛应用于汽车及其零部件生产过程中，成为监控及改进过程的最有效质量管理工具之一。通过介绍控制图的基本原理及常用类型，结合实际生产中使用控制图的经验和体会，阐述了控制图在汽车及其零部件制造过程中的应用方法及常见的问题。关键词：控制图汽车质量过程控制中图分类号：U472.32.01文献标识码：B文章编号：1004-0226(2010)10-0058-02杨淑芳叶庆菊王琼112YANGShu-fangetal1前言随着我国汽车工业的迅速发展和生活水平的提高，我国的汽车销量也不断增加，给众多的汽车制造商和供应商带来前所未有的机遇，但是消费者对质量和价格方面的苛刻要求也给企业带来很大的挑战。如何在控制成本的前提下不断地提高产品的质量以更好地满足顾客的需求，控制图作为质量管理中最基本、也是最有效的一种质量管理工具被越来越多的企业所应用，并取得较好的效果。2控制图的基本原理和种类控制图理论认为存在偶然波动和异常波动两种质量波动。经验与理论分析表明，当生产过程中只存在偶然波动时，则其输出特征分布是稳定且可预测的，如果除偶然波动外，还存在异常波动，则输出特征的分布必将偏离原来的典型分布。因此，人们可以根据典型分布是否偏离来判断异常波动是否存在，而典型分布的偏离可由控制图检出。传统的控制图是建立在正态分布或近似正态分布的假设上，以过程中心±3为控制限，其概率分布如图1所示。δ图1正态分布的特性控制图的种类有很多，一般按监控过程数据的性质分成计量型控制图和计数型控制图两大类，具体详见图2。图2常用的控制图3控制图的选用及应用在汽车及其零部件制造过程中，有许多质量特性需要控制，但对所有的质量特性都采用控制图来控制显然是不可行也是不现实的。当企业引用控制图时，最重要的是列出优先考虑的问题并在最需要使用的地方使用控制图。目前在汽车行业，企业一般对产品及过程的关键/重要特性或客户要求的特性采用控制图来控制。选用什么类型的控制图，首先取决于监控过程的数据是连续的（如直径，长度）还是离散的（如通过/不通过、可接受/不可接受），其次还要考虑取样的难易程度、成本等方面。图3列出了目前汽车及其零部件制造企业常用的控制图选用方法。图3控制图选用方法确定控制图类型后，首先要定义测量系统并做测量系统分析，在确定测量系统是可接受的前提下方可继续如下步骤：a.建立数据收集计划。好的数据收集计划能够最大程度探测到过程的变化，故在收集数据时需要考虑样本含量大小、取样频率及合理的子组组数等因素；b.收集数据。为了建立控制限，至少应收集25组或更多个子组内包含100或更多个数据；c.建立初始控制限。控制限是有控制统计量的本来变差所决定的，故在这阶段需要通过计算相应的控制统计量来确定控制图的中心和上下控制限，并完成相应的控制图；d.分析控制图图形。如果过程没有异常波动影响变差，则控制统计量将随机地落在控制限之内；如果发现控制图上有点超出控制限或控制限内的点呈明显非随机分布（如明显的趋势、循环等），则需要分析并排除异常波动后重新计算控制限，直到监控过程处于统计受控，故这个阶段的控制图也叫分析用控制图；e.把控制限应用于过程持续控制。在确定过程处于统计受控后，可以延长分析用控制限，将其用于控制用控制图；f.定期分析和改进。如果一个过程仅仅处于统计受控而其偶然波动大于公差，则这种过程是不可接受的，需要分析过程本身并采取管理措施来减少偶然波动，从而改进质量使之更低的成本。通过对控制用控制图进行周期的、系统的评审来不断地分析过程的长期性能，来发现新的异常波动并采取措施，不断地改进过程。目前对于连续型数据，均值极差图是一种应用较多的工具，而p图则是离散型数据使用较广泛的控制图。4使用控制图中常见的问题控制图可以用来监察过程的输入或输出，鉴别过程是否处于失控状态，探测过程中是否有异常波动，但不能识别也不能消除造成异常波动的原因。目前，很多企业在使用控制图时，容易出现如下问题：a.控制图上有产品规格线或直接把产品规格线作为控制限使用。产品规格线是过程限制之外的，非自然产生的，是相对固定的；而控制限是过程内部的，自然产生的，是相对变化的，所以在使用控制图时，千万不要将控制限和产品规格线相混淆；b.控制图不在现场适时使用，而是办公室人员收集数据后来分析，等待事后处理，失去了控制图本来的作用；c.控制图没有记录重大事项：控制图反应的是过程的变化。生产的过程输入的要项为5M1E（人、机、料、法、环、量），5M1E的任何变化都可能造成过程的异常波动。所以，在使用控制图的时候，5M1E的任何变化，我们都要记录在控制图中相应的时段上以便分析；d.现场使用的控制图没有判异准则，出现异常波动时没有任何分析及应对措施，控制图形同摆式。多企业只是把控制图用于探测过程异常波动，很少有用于过程改善的。其实，当控制图的点显示有异常波动出现时，正是过程改善的契机；e.控制限不定期更新：当生产工艺、测量系统、工装夹具等有变更时，长时间没有失控记录，长时间连续发现失控记录时，需要对控制限进行更新。5结语在使用控制图中，首先要保证各质量特性值的有效性，其次，选择合适的控制图与样本容量是极其关键的。最后，要确定合适的抽样方案。在生产使用中，当过程发生变化时，需重新收集数据，确定新的样本容量控制限与取样方案。参考文献[1]马林.六西格玛管理第二版北京中国人民大学出版社2007.[2]统计过程控制(SPC)参考手册[M](第二版).AIAG.2005.[M]().:,收稿日期：2010-07-20第一作者1975年生，质量工程师，现从事汽车供应商质量管理工作。：杨淑芳，女，可以计算出滤波后刚柔多体系统和多刚体系统坐垫处三方向轴向总加权加速度值分22别为1.36m/s和1.01m/s，差别较大。由此可以看出，车架的柔性对整车平顺性有较大影响。5结束语通过分析可知，车架的柔性对驾驶室平顺性的影响是很显著的，特别是当车架的刚度设计不当时，影响将更大。因此进行实车的改进设计和新车的设计开发时，车架的柔性不应忽略。参考文献[1]朱祝英,马力,张宇龙等.考虑整车的刚柔多体全浮式驾驶室悬置系统参数优化设计[J].噪声与振动控制,2009(8):91-93.[2]杨华,马力,朱祝英等.半挂牵引车驾驶室悬置隔振仿真研究[J].专用汽车,2007(1):37-39.[3]杨乐.半挂汽车列车全浮式驾驶室悬置系统优化设计研究[D].武汉理工大学汽车工程学院硕士毕业论文,2009(4).收稿日期：2010-08-20(上接第57页)ApplicationofControlChartinAutomotiveQualityManagementAbstractControlchartisusedwidelyasanimportantpartofSPCinautoanditscomponentsmanufacturing.Itisoneofthemostusefultoolsofqualitymanagement.Thisarticleintroducesthebasicprincipleandmaintypesofcontrolcharts.Basedontheexperienceobtainedfromtheuseofthesecontrolchartsinproduction,itdescribessomeapplicationmethodsofqualitychartsinautopartsmanufacturingandcommonproblemsoccurredduringthesecontrolchartsapplication.Keywordscontrolchart;auto;quality;processcontrol技术论坛TECHNICFORUM技术论坛TECHNICFORUM582010.102010.10591.京西重工（上海）有限公司上海2001312.上海汇众萨克斯减振器有限公司上海201108控制图在汽车业质量管理中的应用摘要：控制图作为SPC的重要组成部分被广泛应用于汽车及其零部件生产过程中，成为监控及改进过程的最有效质量管理工具之一。通过介绍控制图的基本原理及常用类型，结合实际生产中使用控制图的经验和体会，阐述了控制图在汽车及其零部件制造过程中的应用方法及常见的问题。关键词：控制图汽车质量过程控制中图分类号：U472.32.01文献标识码：B文章编号：1004-0226(2010)10-0058-02杨淑芳叶庆菊王琼112YANGShu-fangetal1前言随着我国汽车工业的迅速发展和生活水平的提高，我国的汽车销量也不断增加，给众多的汽车制造商和供应商带来前所未有的机遇，但是消费者对质量和价格方面的苛刻要求也给企业带来很大的挑战。如何在控制成本的前提下不断地提高产品的质量以更好地满足顾客的需求，控制图作为质量管理中最基本、也是最有效的一种质量管理工具被越来越多的企业所应用，并取得较好的效果。2控制图的基本原理和种类控制图理论认为存在偶然波动和异常波动两种质量波动。经验与理论分析表明，当生产过程中只存在偶然波动时，则其输出特征分布是稳定且可预测的，如果除偶然波动外，还存在异常波动，则输出特征的分布必将偏离原来的典型分布。因此，人们可以根据典型分布是否偏离来判断异常波动是否存在，而典型分布的偏离可由控制图检出。传统的控制图是建立在正态分布或近似正态分布的假设上，以过程中心±3为控制限，其概率分布如图1所示。δ图1正态分布的特性控制图的种类有很多，一般按监控过程数据的性质分成计量型控制图和计数型控制图两大类，具体详见图2。图2常用的控制图3控制图的选用及应用在汽车及其零部件制造过程中，有许多质量特性需要控制，但对所有的质量特性都采用控制图来控制显然是不可行也是不现实的。当企业引用控制图时，最重要的是列出优先考虑的问题并在最需要使用的地方使用控制图。目前在汽车行业，企业一般对产品及过程的关键/重要特性或客户要求的特性采用控制图来控制。选用什么类型的控制图，首先取决于监控过程的数据是连续的（如直径，长度）还是离散的（如通过/不通过、可接受/不可接受），其次还要考虑取样的难易程度、成本等方面。图3列出了目前汽车及其零部件制造企业常用的控制图选用方法。图3控制图选用方法确定控制图类型后，首先要定义测量系统并做测量系统分析，在确定测量系统是可接受的前提下方可继续如下步骤：a.建立数据收集计划。好的数据收集计划能够最大程度探测到过程的变化，故在收集数据时需要考虑样本含量大小、取样频率及合理的子组组数等因素；b.收集数据。为了建立控制限，至少应收集25组或更多个子组内包含100或更多个数据；c.建立初始控制限。控制限是有控制统计量的本来变差所决定的，故在这阶段需要通过计算相应的控制统计量来确定控制图的中心和上下控制限，并完成相应的控制图；d.分析控制图图形。如果过程没有异常波动影响变差，则控制统计量将随机地落在控制限之内；如果发现控制图上有点超出控制限或控制限内的点呈明显非随机分布（如明显的趋势、循环等），则需要分析并排除异常波动后重新计算控制限，直到监控过程处于统计受控，故这个阶段的控制图也叫分析用控制图；e.把控制限应用于过程持续控制。在确定过程处于统计受控后，可以延长分析用控制限，将其用于控制用控制图；f.定期分析和改进。如果一个过程仅仅处于统计受控而其偶然波动大于公差，则这种过程是不可接受的，需要分析过程本身并采取管理措施来减少偶然波动，从而改进质量使之更低的成本。通过对控制用控制图进行周期的、系统的评审来不断地分析过程的长期性能，来发现新的异常波动并采取措施，不断地改进过程。目前对于连续型数据，均值极差图是一种应用较多的工具，而p图则是离散型数据使用较广泛的控制图。4使用控