安全帶卷收器總成統(tǒng)計(jì)過程控制

徐曉敏

（上海電機(jī)學(xué)院 商學(xué)院，上海201306）

安全帶是汽車安全系統(tǒng)結(jié)構(gòu)中最重要的部分之一，汽車安全帶是在汽車上用于保證乘客以及駕駛員在車身受到猛烈打擊時(shí)防止乘客被安全氣囊彈出時(shí)傷害的裝置?，F(xiàn)代汽車速度很快，一旦發(fā)生碰撞，車身停止運(yùn)動(dòng)，而乘客身體由于慣性會(huì)繼續(xù)向前運(yùn)動(dòng)，在車內(nèi)與車身撞擊，嚴(yán)重時(shí)可能把擋風(fēng)玻璃撞碎而向前飛出窗外。為防止撞車時(shí)發(fā)生類似的傷害，公安部門要求小型的客車駕駛員和前排的乘客必須使用安全帶，以便發(fā)生交通事故時(shí)，安全帶對(duì)人起到緩沖的作用，防止出現(xiàn)二次傷害。

目前，中國汽車安全帶產(chǎn)量已超過千萬套，由此可以認(rèn)為目前國內(nèi)汽車安全帶的產(chǎn)能已能充分滿足各大汽車廠商的配套要求，然而在高檔乘用汽車安全帶方面我國仍依賴進(jìn)口產(chǎn)品。如何通過研究汽車安全帶生產(chǎn)的過程，進(jìn)一步提高該產(chǎn)品的質(zhì)量，從而有效抵御進(jìn)口產(chǎn)品對(duì)中國的影響，是目前需要研究的課題。

21世紀(jì)是質(zhì)量的世紀(jì)，質(zhì)量的概念已經(jīng)延伸到全社會(huì)的各個(gè)領(lǐng)域，包括人們賴以生存的環(huán)境質(zhì)量、衛(wèi)生保健質(zhì)量及人們?cè)谏鐣?huì)生活中的精神需求和滿意程度。相比較國外質(zhì)量管理研究現(xiàn)狀，中國眾多企業(yè)的產(chǎn)品質(zhì)量、服務(wù)質(zhì)量是十分令人擔(dān)憂的，與國外先進(jìn)企業(yè)相比有著較大的差距[1-2]。在制造業(yè)，對(duì)顧客關(guān)注的質(zhì)量特性值，或是企業(yè)想重點(diǎn)控制的關(guān)鍵控制點(diǎn)，不論是長度、密度、重量、硬度等各種質(zhì)量特性值均可考慮用統(tǒng)計(jì)過程控制的方法，尤其對(duì)產(chǎn)量大、全檢困難的，可考慮用此方法來進(jìn)行控制[3-5]。統(tǒng)計(jì)過程控制是實(shí)現(xiàn)質(zhì)量管理與控制的重要組成內(nèi)容，質(zhì)量變異需要用數(shù)據(jù)來描述，質(zhì)量水平是通過數(shù)據(jù)來體現(xiàn)的[6-15]。

本文是在對(duì)某企業(yè)的汽車安全帶生產(chǎn)過程研究的基礎(chǔ)上，將統(tǒng)計(jì)過程控制應(yīng)用于改進(jìn)安全帶卷收器總成[16-17]質(zhì)量的一次嘗試。

1 安全帶卷收器總成制品存在的問題

位于上海安亭國際汽車城零部件工業(yè)園區(qū)內(nèi)的上海某汽車安全系統(tǒng)有限公司，主營產(chǎn)品為汽車安全帶和安全氣囊，產(chǎn)品主要應(yīng)用于上海大眾、上海通用、上汽制造、長安福特、一汽大眾、北京奔馳、華晨寶馬、安徽奇瑞等知名汽車生產(chǎn)企業(yè)。

BSA4.0安全帶是該企業(yè)最新一代的安全帶，應(yīng)用于一汽大眾的新帕薩特B6、上海通用的榮御、榮威550、重慶福特、MODELK、BMW、W204、V212等汽車。BSA4.0安全帶總成主要由卷收器總成、織帶、導(dǎo)向總成、鎖舌總成、固定片總成等零部件組成。其中擔(dān)負(fù)安全帶產(chǎn)品主要功能的卷收器總成裝配質(zhì)量尤為重要，也一直是該公司持續(xù)改進(jìn)的地方之一。卷收器總成主要由卷帶筒、U形架、鎖止棘爪、帶簧、帶感彈簧、鎖止棘爪銷、敏感器組件等零部件組成。這些零部件的分工合作，確保了安全帶產(chǎn)品的正常收放和緊急鎖止功能的實(shí)現(xiàn)。鎖止棘爪銷是連接卷帶筒和鎖止棘爪的零件，鎖止棘爪與卷帶筒的可靠貼合，使得安全帶的鎖止功能由敏感器側(cè)傳遞至卷帶筒，并通過織帶將乘員穩(wěn)定地“固定”在座椅上。鎖止棘爪銷是限制鎖止棘爪上下位置的零件，它使鎖止棘爪在垂直于鎖止棘爪銷的平面內(nèi)有效活動(dòng)，起到慣性鎖止的功能。可見，作為直接影響安全帶功能的鎖止棘爪裝配工序與鎖止棘爪銷壓合工序是關(guān)鍵工序，必須進(jìn)行嚴(yán)格控制。

在以往的裝配過程中，只是通過兩次人工檢驗(yàn)來控制，即通過總成檢驗(yàn)工的轉(zhuǎn)動(dòng)卷帶筒及撥動(dòng)分離輪組件獲得的手感來判斷卷收器功能是否合格。如果發(fā)現(xiàn)不合格，意味著整個(gè)卷收器或者安全帶總成必須進(jìn)行返工，由此帶來很大的人工浪費(fèi)和原材料浪費(fèi)。而且僅僅依靠人工檢查缺陷，其總體可靠程度不高，存在漏檢的可能性，萬一不合格品流入主機(jī)廠，其后果將不堪設(shè)想。

2 統(tǒng)計(jì)過程控制在安全帶卷收器總成制品中的應(yīng)用

在安全帶的安全性能測試中，鎖止棘爪銷的高度值（要求大于等于7.98cm，小于等于8.38cm）是一個(gè)重要的質(zhì)量特性參數(shù)，需要進(jìn)行監(jiān)控。

2.1 平均值-極差控制圖-R圖）

選取某段時(shí)間鎖止棘爪銷的高度值數(shù)據(jù)如表1所示，子組大小取5，作-R圖。為了使所取得數(shù)據(jù)屬于同一總體，同一子組的數(shù)據(jù)在同樣的生產(chǎn)條件下取得。

計(jì)算樣本總均值與平均樣本極差：

根據(jù)式（1）得R圖的控制限，上控制界限為UCL，中心線為CL，下控制界限為LCL，故

表1 鎖止棘爪銷的高度值數(shù)據(jù)Tab.1 Height data of locking pawl pin cm

根據(jù)式（1）得圖的上控制界限為UCL，中心線為CL，下控制界限為LCL，分別如下（見圖1）：

式中，A、D為系數(shù)。

通過分析可知，在R圖中第15點(diǎn)出界，在生產(chǎn)過程中可能有異常因素在起作用，從5M1E（人、機(jī)、料、法、環(huán)）尋找問題，并進(jìn)行排查確定要因，如表2所示。

圖1 -R控制圖Fig.1 -Rcontrol chart

表2 要因收集表Tab.2 Data of key causes

2.2 確定要因及提出改進(jìn)措施

通過排查，得到造成鎖止棘爪銷高度值異常的要因（見表2）。

針對(duì)以上6個(gè)方面的要因進(jìn)行分析與改進(jìn)，具體措施為提高員工的培訓(xùn)，特別是質(zhì)量方面的培訓(xùn)，提高其質(zhì)量意識(shí)；對(duì)于老舊設(shè)備進(jìn)行檢查與維護(hù)，太過老舊的設(shè)備及時(shí)更新；從歐洲引進(jìn)先進(jìn)的生產(chǎn)工藝從本質(zhì)上改進(jìn)生產(chǎn)方法；在人工檢驗(yàn)的基礎(chǔ)上疊加機(jī)械檢驗(yàn)提高其準(zhǔn)確程度與精度。

2.3 重新收集數(shù)據(jù)作-R圖

經(jīng)過上述分析與改進(jìn)后，重新收集數(shù)據(jù)作-R圖，數(shù)據(jù)如表3所示。通過對(duì)圖2進(jìn)行分析，可知過程處于穩(wěn)態(tài)，然后計(jì)算過程能力指數(shù)并檢驗(yàn)其是否滿足技術(shù)要求。運(yùn)用Minitab軟件進(jìn)行分析，結(jié)果如圖3所示。過程能力指數(shù)為1.41大于1.33，狀態(tài)良好維持現(xiàn)狀。

表3 改進(jìn)后的鎖止棘爪銷的高度值數(shù)據(jù)Tab.3 Height data of locking pawl pins after improvement cm

圖2 改進(jìn)后的-R控制圖Fig.2 -Rcontrol chart after improvement

圖3 過程能力分析Fig.3 Process capability analysis

3 結(jié) 語

通過對(duì)某汽車企業(yè)的安全帶卷收器總成的生產(chǎn)過程研究，確定鎖止棘爪銷的高度值為重要的質(zhì)量特性參數(shù)。收集數(shù)據(jù)并作圖對(duì)其進(jìn)行動(dòng)態(tài)控制，直到過程處于穩(wěn)態(tài)，然后進(jìn)行過程能力分析，以證明過程處于較好狀態(tài)。發(fā)現(xiàn)將統(tǒng)計(jì)過程控制方法運(yùn)用于安全帶的生產(chǎn)過程，可以在一定程度上控制質(zhì)量問題的出現(xiàn)，提高了生產(chǎn)效率，降低了產(chǎn)品的不良率，從而提高了企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。

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