單位產(chǎn)品不合格數(shù)控制圖在電線電纜絕緣擠塑工序質(zhì)量控制中的應(yīng)用

王小新

(飛洲集團(tuán)有限公司，浙江臺(tái)州318000)

0 引言

GB/T 19001—2008/ISO 9001:2008《質(zhì)量管理體系 要求》第8.4條中規(guī)定:應(yīng)確定、收集和分析適當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù)，以證實(shí)質(zhì)量管理體系的適宜性和有效性，并評(píng)價(jià)在何處可以持續(xù)改進(jìn)質(zhì)量管理體系的有效性;GB/Z 19027—2005/ISO/TR 10017:2003《GB/T 19001—2000的統(tǒng)計(jì)技術(shù)指南》表1中“8.2.4產(chǎn)品的監(jiān)視和測量”列舉了可以應(yīng)用的統(tǒng)計(jì)技術(shù)方法，主要有描述性統(tǒng)計(jì)、試驗(yàn)設(shè)計(jì)、假設(shè)檢驗(yàn)、測量分析、過程能力分析、回歸分析、可靠性分析、抽樣、SPC圖、時(shí)間序列分析?！峨娋€電纜產(chǎn)品生產(chǎn)許可證實(shí)施細(xì)則》(2011版)附件2“電線電纜產(chǎn)品生產(chǎn)許可證企業(yè)實(shí)地核查辦法”第5.4條中明確了電線電纜產(chǎn)品主要特殊過程有退火、漆包、擠塑和擠橡、交聯(lián)和硫化等工序，并對(duì)這些特殊過程提出了控制要求;CNCA－01C－002:2007《電線電纜產(chǎn)品強(qiáng)制性認(rèn)證實(shí)施規(guī)則》附件5第4.3條提出:可行時(shí)，工廠應(yīng)對(duì)適宜的過程參數(shù)和產(chǎn)品特性進(jìn)行監(jiān)控。工廠應(yīng)對(duì)退火、煉膠、擠出、交聯(lián)/硫化、編織的主要工藝參數(shù)和產(chǎn)品特性進(jìn)行監(jiān)控并保存監(jiān)控記錄。

從以上有關(guān)電線電纜產(chǎn)品認(rèn)證制度和管理體系標(biāo)準(zhǔn)要求可以看出，統(tǒng)計(jì)技術(shù)應(yīng)用到電線電纜產(chǎn)品特殊過程的監(jiān)控是必須的。絕緣擠塑是電線電纜產(chǎn)品生產(chǎn)的特殊過程也是關(guān)鍵工序，該工序的質(zhì)量控制直接影響到產(chǎn)品性能及使用，具體用哪些統(tǒng)計(jì)技術(shù)對(duì)該過程進(jìn)行監(jiān)控，這方面的資料甚少。絕緣擠塑過程主要檢測手段是絕緣線芯要100%經(jīng)過工頻火花試驗(yàn)，這一要求在相應(yīng)電線電纜產(chǎn)品認(rèn)證制度及標(biāo)準(zhǔn)中均有規(guī)定。電線電纜產(chǎn)品過程檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)中明確規(guī)定，絕緣應(yīng)經(jīng)過工頻火花試驗(yàn)不擊穿，發(fā)生擊穿意味著該過程產(chǎn)品就是不合格品，出現(xiàn)不合格品就要按不合格品控制程序進(jìn)行處理。影響絕緣擊穿的因素很多，但是無論怎樣對(duì)擊穿因素進(jìn)行控制，也很難避免擊穿不發(fā)生，所以偶爾出現(xiàn)擊穿的現(xiàn)象也可能是正常的。怎樣判斷擊穿是否正常是個(gè)難題，對(duì)不正常的擊穿進(jìn)行原因分析并采取糾正和預(yù)防措施才是有效和必要的。本文介紹一種通過每公里絕緣擊穿次數(shù)控制圖分析判斷擊穿是否正常的方法。

1 單位產(chǎn)品不合格數(shù)控制圖理論基礎(chǔ)

泊松分布可用來描述不少隨機(jī)變量的概率分布。例如:在一時(shí)間內(nèi)，電話總站接錯(cuò)電話的次數(shù);在一定時(shí)間內(nèi)，某操作系統(tǒng)發(fā)生的故障數(shù);一個(gè)鑄件上的缺陷數(shù);一平米玻璃上氣泡的個(gè)數(shù);一件產(chǎn)品因擦傷留下的痕跡個(gè)數(shù);一頁書上的錯(cuò)字個(gè)數(shù)。從這些例子可以看出，泊松分布總與計(jì)點(diǎn)過程相關(guān)聯(lián)，并且計(jì)點(diǎn)是在一定時(shí)間、一定區(qū)域或一特定單位內(nèi)的前提下進(jìn)行的，若λ表示某特定單位內(nèi)的平均點(diǎn)數(shù)(λ＞0)，又令X表示某特定單位內(nèi)出現(xiàn)的點(diǎn)數(shù)，則X取x值的概率為:

這個(gè)分布就稱為泊松分布，記為P(λ)。泊松分布的均值與方差(在數(shù)量上)是相等的，均為λ，即:

又根據(jù)中心極限定理2，設(shè) X1，X2，…，Xn為 n個(gè)相互獨(dú)立同分布隨機(jī)變量，其共同分布不為正態(tài)或未知，但其均值μ和方差σ2都存在，則在相當(dāng)大時(shí)，樣本均值珔X近似服從正態(tài)分布N(μ，σ2/n)。

2 單位產(chǎn)品不合格數(shù)控制圖判別準(zhǔn)則

滿足下列條件時(shí)認(rèn)為生產(chǎn)過程處于異常狀態(tài):

(1)一點(diǎn)落在A區(qū)以外;

(2)連續(xù)9點(diǎn)落在中心線同一側(cè);

(3)連續(xù)6點(diǎn)遞增或遞減;

(4)連續(xù)14點(diǎn)相鄰點(diǎn)上下交替;

(5)連續(xù)3點(diǎn)中有2點(diǎn)落在中心線同一側(cè)的B區(qū)以外;

(6)連續(xù)5點(diǎn)中有4點(diǎn)落在中心線同一側(cè)的C區(qū)以外;

(7)連續(xù)15點(diǎn)在C區(qū)中心線上下;

(8)連續(xù)8點(diǎn)在中心線兩側(cè)，但無一在C區(qū)中。

其中，A區(qū)界線為3倍標(biāo)準(zhǔn)偏差，B區(qū)界線為2倍標(biāo)準(zhǔn)偏差，C區(qū)界線為1倍標(biāo)準(zhǔn)偏差。

3 單位產(chǎn)品不合格數(shù)控制圖的應(yīng)用過程

單位產(chǎn)品確定為每公里絕緣線芯，不合格數(shù)確定為絕緣工頻火花擊穿次數(shù)。收集絕緣擠塑過程工頻火花試驗(yàn)記錄，對(duì)同一操作工、同一機(jī)臺(tái)、同一班次內(nèi)生產(chǎn)的產(chǎn)品進(jìn)行統(tǒng)計(jì)匯總(包括生產(chǎn)總數(shù)量和總擊穿次數(shù))為一個(gè)樣本，連續(xù)抽取25個(gè)樣本，數(shù)據(jù)匯總見表1。

表1 絕緣工頻火花試驗(yàn)擊穿次數(shù)統(tǒng)計(jì)匯總數(shù)據(jù)表

計(jì)算每個(gè)樣本的每公里工頻火花試驗(yàn)擊穿次數(shù)ui，ui=ci/ni，第 1 個(gè)樣本:u1=c1/n1;第 2 個(gè)樣本:u2=c2/n2;余類推。

計(jì)算樣本總公里數(shù)N和擊穿總次數(shù)C，N=n1+n2+n3+…n25;C=c1+c2+c3+…c25;然后計(jì)算每公里工頻火花試驗(yàn)擊穿次數(shù)的平均數(shù)珔u=C/N。

確定中心線(CL)、控制上限(UCL)和控制下限(LCL)，如第1個(gè)樣本:為負(fù)值不考慮)，第2個(gè)樣本余類推。

計(jì)算結(jié)果見表2?？刂茍D見圖1。

表2 每公里絕緣線芯工頻火花試驗(yàn)擊穿次數(shù)控制圖數(shù)據(jù)表

通過控制圖分析絕緣過程是否處于控制狀態(tài)， 按第2節(jié)方法對(duì)控制圖進(jìn)行判別，圖1顯示25個(gè)樣本(每公里工頻火花試驗(yàn)擊穿次數(shù))數(shù)據(jù)正常，此控制圖表明過程處于統(tǒng)計(jì)控制狀態(tài)。如果控制點(diǎn)子排列有異常，應(yīng)盡快查明原因后排除異常點(diǎn)。排除異常點(diǎn)后的數(shù)據(jù)組大于或等于20組時(shí)，可利用排除異常點(diǎn)后的數(shù)據(jù)重新計(jì)算控制界限并打點(diǎn)判斷。排除異常點(diǎn)后的數(shù)據(jù)組數(shù)小于20組時(shí)，應(yīng)補(bǔ)充樣本重新作圖。如果控制圖中點(diǎn)子排列正常(絕緣過程處于受控狀態(tài))，延長控制界限(中心線不變)轉(zhuǎn)換為控制用控制圖，對(duì)以后絕緣過程產(chǎn)品工頻火花試驗(yàn)擊穿次數(shù)進(jìn)行控制。充分發(fā)揮控制圖的作用，清除產(chǎn)生不合格的因素。

圖1 每公里絕緣線芯工頻火花試驗(yàn)擊穿次數(shù)控制圖

4 工頻火花試驗(yàn)擊穿異常分析及改進(jìn)

影響絕緣工頻火花試驗(yàn)擊穿的因素主要有:

(1)絕緣材料體積電阻率不合格;

(2)導(dǎo)體外表不光潔，如毛刺、起皮造成局部絕緣厚度減薄;

(3)開機(jī)時(shí)間過長或擠塑溫度過高，絕緣料焦化;

(4)加料時(shí)雜質(zhì)混入絕緣料中;

(5)絕緣偏心未調(diào)好，絕緣最薄點(diǎn)厚度嚴(yán)重不合格;

(6)擠塑配模不當(dāng)，拉伸系數(shù)太大，造成局部絕緣厚度不均勻。

如控制圖上排列有異常的點(diǎn)子，需要及時(shí)查找原因，制訂糾正和預(yù)防措施并實(shí)施，確保質(zhì)量管理體系持續(xù)穩(wěn)定提高。

5 結(jié)束語

單位產(chǎn)品不合格控制圖能判斷絕緣工頻火花試驗(yàn)擊穿是否正常。對(duì)不正常的工頻火花試驗(yàn)擊穿，通過查找原因及時(shí)進(jìn)行調(diào)整和糾正，防止批量不合格的產(chǎn)生，可有效地降低廢品損失，確保絕緣擠塑過程處于受控狀態(tài)，從而提高絕緣線芯的合格率。

［1］全國質(zhì)量專業(yè)技術(shù)人員職業(yè)資格考核辦公室編寫.質(zhì)量專業(yè)理論與實(shí)務(wù)(中級(jí))［M］.北京:中國人事出版社，2010.

［2］GB/T 4091—2001 常規(guī)控制圖［S］.