基于質量成本的橫拉桿制造質量控制的研究

王疆， 張彥如， 陳杰龍

（1.安徽合力股份有限公司安慶車橋廠，安徽安慶246001；2.合肥工業(yè)大學機械與汽車工程學院，合肥230009）

1 引言

隨著經(jīng)濟發(fā)展和科技進步，質量管理的重要性日益凸顯，企業(yè)在追求質量的同時也要注重效益，這是企業(yè)長久生存和發(fā)展的保證，而質量成本技術則是改進質量提高利潤的有力工具。

2 質量成本的基本概念及研究意義

2.1 質量成本的基本概念

質量成本是企業(yè)在質量管理活動中產生的各種費用和產品質量不合要求而引起的損失。確切地說，質量成本是由以下三方面引發(fā)的成本總和：為預防不合格要求而開展的調查工作，即預防成本；鑒定產品服務與要求的符合性，即鑒定成本；未能符合要求而引發(fā)的成本，即失敗成本。調查顯示，對于大多數(shù)企業(yè)而言，質量成本占據(jù)銷售收入的10%～30%。但在大量先進制造技術運用、制造標準化、規(guī)模化的今天，產品的質量和顧客滿意度被提升到前所未有的高度，企業(yè)面臨的是市場競爭加劇、原材料成本上漲的雙重壓力，質量成本則成為企業(yè)能否在激烈的競爭中獲勝的關鍵因素。

2.2 現(xiàn)代質量成本的觀點

現(xiàn)代質量成本的觀點則認為：質量的改進是一個持續(xù)的過程，而不是短期的工作。要真正降低質量成本需要改變思維方式，從全局入手，逐步推進。1960年代，克勞士比提出了“零缺陷”的理念，要求以員工為主體，加強員工心理建設與培訓，拋棄“在所難免”和“可接受”的思想，努力做到一次就做好，極力預防錯誤的發(fā)生，從源頭上消除問題的發(fā)生，這樣一來企業(yè)的質量成本就能大幅下降。在新的質量成本模型下，企業(yè)有能力使成本降低到理想的范圍內，使質量成本和生產成本同時下降到理想的狀態(tài)。此外，基于顧客滿意度的質量成本與現(xiàn)代的質量成本的觀點也是一致的，當顧客滿意度高時，企業(yè)的質量成本反而下降，當企業(yè)的質量成本達到極限，產品良率達到100%，質量成本最低而顧客滿意度最高。

2.3 問題的提出

在當今市場為主體的大環(huán)境下，如何降低自身成本提升產品質量，減少質量波動進而提高顧客滿意度，對于企業(yè)自身的發(fā)展至關重要。目前許多中小企業(yè)的質量管理水平還停留在質量檢驗階段和統(tǒng)計質量階段的簡單應用水平。有的雖然通過了質量管理體系的認證，但后期的推進和施行沒有得到很好的落實，很多企業(yè)的質量管理體系中將質量成本排除在體系外，也沒有對質量成本進行系統(tǒng)的分析。很多的質量成本隱藏在制造成本和直接人工中而被掩蓋，造成企業(yè)的成本虛高。

針對這一問題，本文以H公司為例，根據(jù)H公司的實際生產情況，對金工車間加工的橫拉桿內部損失質量成本進行研究。通過對質量成本的分析，提出改善措施，從而達到減小橫拉桿在制造過程中的質量波動,最終降低生產成本的目的。

3 質量信息的收集及數(shù)據(jù)的處理

3.1 質量成本信息概述

企業(yè)內部的質量信息包括研制、設計、制造、檢驗等產品生產全過程的所有質量信息；外部的質量信息包括市場和用戶有關產品使用過程中的各種數(shù)據(jù)資料。質量信息是企業(yè)進行產品質量改善、降低成本、提升顧客滿意度的重要依據(jù)，是質量管理的基礎。H公司作為安徽省某大型汽車生產企業(yè)的供應商之一，所生產的汽車零部件種類較多，因此產品的質量信息量大、類別多。隨著產品不斷更新，越來越多的質量信息都需要進行系統(tǒng)的分析與整理，才能在質量信息中分清主次，有利于質量管理人員及時找到重點關鍵問題所在，及早通過質量信息發(fā)現(xiàn)產品存在的問題，從而減少損失，增加利潤。

3.2 質量成本信息的收集

在大多數(shù)制造型企業(yè)中，質量成本中的鑒定成本和預防成本往往是比較穩(wěn)定和易于分析整理的，但內部損失和外部損失成本卻在不同的時間和生產條件下會有很大的不同，單位質量成本也就因此出現(xiàn)不同。根據(jù)H公司的實際生產情況，本文主要對金工車間加工的橫拉桿內部損失質量成本進行研究。通過對質量成本的分析，提出改善措施，從而達到減小橫拉桿在制造過程中的質量波動,最終降低生產成本的目的。

在橫直拉桿的生產加工中，質量信息通過產品流通卡、員工自檢表、質量檢驗登記表、產品異常通告等得到質量信息數(shù)據(jù)，并每周進行匯總。通過質量信息的整理和分析，對質量成本要素進行歸類。

企業(yè)中的內部損失由三部分構成：即采購成本、倉儲物資損失和生產損失。H公司生產的產品按訂單生產及時按批量發(fā)貨，倉儲物資損失小。在采購損失上，對于不良供貨的處置，供應商的糾正措施，供應商責任退賠費用，拒收供應貨物的返工等，企業(yè)自身發(fā)生的費用很少。因此，該公司質量成本的內部損失主要集中在生產損失上。

通過對每周質量統(tǒng)計表的匯總，得到從2010年10月至2011年3月的質量統(tǒng)計資料。表1是自2011年第1周到第10周金工車間統(tǒng)計的在加工中報廢數(shù)量最多的十幾種零件中，橫拉桿每周的報廢數(shù)量和材料成本及所占的比例的匯總表。

表1 橫拉桿的報廢數(shù)量和材料成本及所占的比例

可以得出，在產品報廢數(shù)量和報廢損失的材料成本中，橫拉桿占整個報廢總量的65.4%，占報廢成本的44.7%，因此該產品就是對質量成本改善能起到重要作用的“關鍵的少數(shù)”。而在返修的產品中橫拉桿也占據(jù)了返修產品數(shù)量的近50%，遠遠高于其他的加工產品，因此我們把解決橫拉桿在制造過程中的質量控制問題作為重點研究對象。

3.3 產品質量問題的分析

橫拉桿是H公司長期為各汽車廠生產的零部件之一，相對于其它產品，橫拉桿的生產具有工序多、生產工藝復雜、材料成本高、內部損失大的特點。不穩(wěn)定的產品質量增加了企業(yè)整體質量成本，同時還為企業(yè)評選優(yōu)秀供應商和爭取更大的供應配額埋下了隱患。

通過每周質量問題統(tǒng)計表的匯總，橫拉桿在加工過程中出現(xiàn)的問題主要包括：爛牙、孔偏、孔大、螺紋不合格、端面不平、劃痕嚴重等。而有些質量問題如擴孔大、擴孔偏、劃痕等在整個問題中所占數(shù)量較少，且發(fā)生的原因一般都是操作人員的疏忽造成的，可歸類為偶發(fā)因素，可以通過加強員工培訓、提高員工責任心予以解決；而爛牙則是橫拉桿在加工中出現(xiàn)的最主要質量問題。現(xiàn)在急需解決的問題是找出產生爛牙的原因，制定相應的整改措施，評估后文檔化，調整預防成本和鑒定成本，最后達到整體質量成本的最優(yōu)化。

4 質量成本改進

4.1 問題提出

通過對橫拉桿可能造成爛牙問題的分析之后，再進一步通過試驗來驗證產生爛牙的真正原因，以達到改善的目的。在分析爛牙的原因時，V型塊不等高、攻絲機兩端不同心等需要通過機床的校準來完成。而切削速度、刀具的選擇、冷卻液的選擇、夾具間距則需要通過試驗來最終確定。

根據(jù)前文所述，攻絲機在攻絲工序中產生爛牙的原因有V型塊不等高、攻絲機兩端不同心等問題。通過制作校正棒，調整設備的同軸度，保證V型塊等高；采用浮動絲攻夾頭、設計合適堵頭，可以解決絲錐與加工工件不同心與卡滯現(xiàn)象。雙頭攻絲機速度由機床本身的檔位決定，由于橫拉桿加工攻牙長度較長，精度要求較高，統(tǒng)一選用50r/min的轉速。

4.2 試驗設計

本文采用試驗設計來降低橫拉桿攻絲機在攻絲過程中的爛牙率。表2為試驗因素水平表，試驗指標為爛牙率（D8）。

試驗方案及其結果如表3所示。

表2 試驗因素水平表

表3 試驗方案

通過極差分析法計算統(tǒng)一因素不同水平試驗指標的極差，了解試驗結果的波動情況。并分析對比這四個因素中的主要影響因素，有針對性地加以改進。

在三因素兩水平的正交試驗中，絲錐所產生的極差最大，說明在生產過程中絲錐的選取對爛牙的產生有較大的影響，其次為切削液，再次是夾具的間距。使用螺旋槽絲錐加工，具有精度高、排屑較好、對中性好的特點，能有效地減少爛牙率。相對于乳化液，菜油的冷卻性不如乳化液但潤滑性能更好，攻牙過程更重視潤滑性能。對于夾具間距，選用1000mm更能有效減少爛牙率，但不同型號的橫拉桿最佳夾具間距是不同的。對試驗結果進行比較分析得出依次搭配較優(yōu)試驗方案為A2C1B2。

4.3 結論分析

通過試驗發(fā)現(xiàn)，試驗中最低的爛牙率也維持在1.13%。按照正常的拉桿月生產量，每周的拉桿爛牙最低水平也有33根，每周拉桿的入庫量約為3000根，從爛牙的數(shù)量來說能改進的潛力比較低，但按每根30元的材料成本來計算每周損失近千元。與同行業(yè)的質量成本相比還有距離，按照克勞比士“零缺陷”的理論，無疑還有巨大的利潤空間。雖然在每次的質量問題整改以后在一段時間內對于橫拉桿的爛牙問題能起到一定的效果，但往往反復出現(xiàn)相同的質量波動，這可能是設備長期使用過程中設備的老化所造成的設備系統(tǒng)性的問題。在長期高水平的爛牙率未得到很好解決后，公司決定購買新的設備來解決這一問題。在新的設備投入生產后，每周的爛牙率降低到0.2%，相對于1.13%爛牙率降低了5倍左右，質量成本從近千元降低到180元左右。

在小組完成質量成本的改進后，還需要測算出內部損失降低多少，預防成本，鑒定成本的變化情況，并根據(jù)具體的改進措施算出投資收益率和回收期。得到改進后的項目還需要進行測量和追蹤其進度。通過計算爛牙率的降低或內部損失的降低以跟蹤和確保計劃的實施取得理想的效果。

5 結論

本文從質量成本的角度來分析橫拉桿在生產過程中的所出現(xiàn)的質量問題，并采用小組法作為質量改善的組織手段。對橫拉桿進行工藝分析，找出產生問題的原因，并制定出相應的策略。之后通過試驗設計完成因素主次分析，找出最佳的因素組合。最后通過成本效益分析作出采購新設備的決策，最終將爛牙率從1%～3%降低到0.2%左右，使橫拉桿質量成本中的內部損失得以較好的控制。當然針對H公司的實際情況，在制造過程中之外，其質量成本還有許多方面值得探討。比如作為供應商如何配合下游企業(yè)共同進行質量成本的建設，共同完成質量成本規(guī)劃和改進；如何通過作業(yè)成本法來挖掘隱藏于制造成本和直接人力中的質量成本；以及質量成本中預防成本、鑒定成本的投入比例及質量成本與效益之間的平衡等，都有待于進一步去深入的研究。

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