MSA和SPC在生產(chǎn)工藝優(yōu)化中的運(yùn)用

李　芳

（中藍(lán)晨光化工研究設(shè)計院有限公司，四川　成都　610041）

MSA和SPC在生產(chǎn)工藝優(yōu)化中的運(yùn)用

李芳

（中藍(lán)晨光化工研究設(shè)計院有限公司，四川成都610041）

文章運(yùn)用MSA和SPC兩大質(zhì)量工具，研究R624產(chǎn)品生產(chǎn)工藝優(yōu)化前后的過程能力和產(chǎn)能。在可以接受的測量系統(tǒng)中對比工藝優(yōu)化前后，優(yōu)化前15批次，優(yōu)化后連續(xù)7批次的產(chǎn)品生產(chǎn)過程研究。研究表明，生產(chǎn)工藝優(yōu)化后，經(jīng)過SPC的研究分析，過程能力指數(shù)得到了顯著的提高。

生產(chǎn)工藝優(yōu)化；MSA；SPC；過程控制

原始的傳統(tǒng)工藝生產(chǎn)在液體硅橡膠中加入白炭黑，白炭黑需要進(jìn)行表面處理。我們的老工藝是將白炭黑經(jīng)過球磨機(jī)處理后轉(zhuǎn)移至烘箱出料再經(jīng)過捏合機(jī)出料基膠制備完成?；z經(jīng)過三輥研磨機(jī)，最后移入行星攪拌釜制備成品。用老的工藝就目前的生產(chǎn)需要占用5類大型生產(chǎn)設(shè)備，物料流轉(zhuǎn)次數(shù)多，生產(chǎn)工序復(fù)雜，勞動強(qiáng)度大，生產(chǎn)效率低。填料和表面處理劑容易發(fā)生爆炸等安全事故。采用新型工藝之后，球磨機(jī)研磨，烘箱加熱都在捏合機(jī)上一步完成。我們經(jīng)過測量系統(tǒng)的分析確認(rèn)測量系統(tǒng)的可靠性，通過工藝優(yōu)化前后統(tǒng)計過程控制研究過程能力指數(shù)（Cpk）變化。

測量系統(tǒng)分析（簡稱MSA）使用數(shù)理統(tǒng)計和圖表的方法對測量系統(tǒng)的分辨率和誤差進(jìn)行分析，以評估測量系統(tǒng)的分辨率和誤差對于被測量的參數(shù)來說是否合適，并確定測量系統(tǒng)誤差的主要成分。在日常生產(chǎn)中，我們經(jīng)常根據(jù)獲得的過程加工部件的測量數(shù)據(jù)去分析過程的狀態(tài)、過程的能力和監(jiān)控過程的變化。那么，怎么確保分析的結(jié)果是正確的呢？我們必須從兩方面來保證，一是確保測量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性/質(zhì)量，使用測量系統(tǒng)分析（MSA）方法對獲得測量數(shù)據(jù)的測量系統(tǒng)進(jìn)行評估；二是確保使用了合適的數(shù)據(jù)分析方法，如使用SPC工具、試驗設(shè)計、方差分析、回歸分析等。

統(tǒng)計過程控制（簡稱SPC）是一種借助數(shù)理統(tǒng)計方法的過程控制工具。它對生產(chǎn)過程進(jìn)行分析評價，根據(jù)反饋信息及時發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)性因素出現(xiàn)的征兆，并采取措施消除其影響，使過程維持在僅受隨機(jī)性因素影響的受控狀態(tài)，以達(dá)到控制質(zhì)量的目的。利用統(tǒng)計的方法來監(jiān)控過程的狀態(tài)，確定生產(chǎn)過程在管制的狀態(tài)下，以降低產(chǎn)品品質(zhì)的變異。實施SPC的過程一般分為兩大步驟：首先用SPC工具對過程進(jìn)行分析，如繪制分析用控制圖等。根據(jù)分析結(jié)果采取必要措施：可能需要消除過程中的系統(tǒng)性因素，也可能需要管理層的介入來減小過程的隨機(jī)波動以滿足過程能力的需求。其次則是用控制圖對過程進(jìn)行監(jiān)控。

用MSA的手法對我們的測量系統(tǒng)進(jìn)行確認(rèn)，采用SPC的質(zhì)量工具對新老工藝過程能力指數(shù)進(jìn)行研究。

1　測量系統(tǒng)的分析

首先使用MSA對我們系統(tǒng)進(jìn)行分析，將產(chǎn)品的粘度設(shè)置為Y因子。

1.1 粘度的MSA分析

Y”1，R624的粘度（按照雙組份A、B混合配料，并測試粘度）。

測試樣本量15個；測試人員2個；樣本區(qū)間：工藝要求50000～70000mPa.s；生產(chǎn)實際45000～90000mPa.s。測試方法GB/T2794-1995，每個樣本測試兩次，采用Minitab軟件分析。得出結(jié)論：R&R=12.03%＜30%，P/T=17.77%＜30%；可區(qū)分類別數(shù)=11＞5。粘度測試系統(tǒng)滿足要求。

1.2 固化速度的MSA分析

Y”2 R624固化速度（無轉(zhuǎn)子硫化儀測試TC10和TC90）TC10

測量樣本量：15個；樣本區(qū)間：工藝要求：TC10：100～110秒；實際生產(chǎn)：TC10：95～120秒；樣品區(qū)間選擇： TC10：70～125秒。得出結(jié)論：R&R=21.31%＜30%，P/T=0.02%＜30%；可區(qū)分類別數(shù)=6＞5。固化速度（TC10）測試系統(tǒng)滿足要求

TC90

測量樣本量：15個；樣本區(qū)間：工藝要求：TC90：160～180秒；實際生產(chǎn)：TC90：140～185秒；樣品區(qū)間選擇：TC90：125～195秒。得出結(jié)論：R&R=15.44%＜30%，P/T=0.023% ＜30%；可區(qū)分類別數(shù)=9＞5。固化速度（TC90）測試系統(tǒng)滿足要求。

2　老工藝中SPC的分析

經(jīng)過15批次的持續(xù)考察，老工藝生產(chǎn)1噸R624產(chǎn)品的平均時間為63.87小時。

2.1 粘度的SPC分析

?

2.2 固化速度的SPC分析

?

由于老的工藝間歇生產(chǎn)步驟較多，產(chǎn)品有不穩(wěn)定的情況發(fā)生，過程能力指數(shù)出現(xiàn)負(fù)數(shù)。目前工藝亟待改進(jìn)。

3　新工藝中SPC的分析

粘度的改進(jìn)。

?

?

a）固化速度的改進(jìn)

?

?

由于我們是間歇性的生產(chǎn)，過程能力比較低（尤其工藝變更之前是負(fù)數(shù)），但是對研究生產(chǎn)過程能力有代表性的表征意義。經(jīng)過7批次的新工藝生產(chǎn)SPC的研究，R624的過程能力指數(shù)有較大的改進(jìn)。由于只跟蹤了7批次產(chǎn)品，目前工藝逐步進(jìn)入穩(wěn)定化，后續(xù)會持續(xù)的進(jìn)行SPC研究。

4　結(jié)語

MSA和SPC涉及大量的統(tǒng)計學(xué)知識，本文只通過SPC研究新工藝前后的過程能力指數(shù)，工藝還在穩(wěn)定中，后續(xù)會繼續(xù)進(jìn)行跟蹤研究。希望各位同行增加對該領(lǐng)域的研究和運(yùn)用。

［1］嵇國光.ISO/TS16949五大核心工具應(yīng)用手冊［M］.北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，2010：1-21.

［2］金桂順；朱翠萍；張洋.制絲SPC質(zhì)量管控系統(tǒng)的應(yīng)用實踐［J］.《中國質(zhì)量》2013（10）.

［3］上海橡膠制品研究所.GB/T 2794-1995 ［S］.全國膠粘劑標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會，1995.

Application of MSA and SPC in Optimization of Production Process

Li Fang
（Chemical Research and Design Institute Co.， Ltd.， Chengdu， 610041， China）

In this paper the use of MSA and SPC is the two quality tools to study the process capability and capacity of the R624 product before and after the process optimization.In the measurement system can be accepted before and after the process optimization， the optimization of the frst 15 batches， 7 batches of the continuous optimization of the production process of the product.The research shows that the process capability index is signifcantly improved after the process optimization of the production process through SPC analysis.

production process optimization； MSA； SPC； process control

李芳（1981-），女，漢族，云南個舊人，工程師，碩士；研究方向：質(zhì)量管理。