基于統(tǒng)計(jì)過程控制的T型螺母與型材裝配問題研究

楊婷

摘要：本文從生活實(shí)際出發(fā)模仿企業(yè)質(zhì)量控制實(shí)際操作，從零件數(shù)據(jù)采集開始，直方圖分析，過程能力分析，到控制圖分析，完成整個(gè)質(zhì)量控制過程分析，運(yùn)用質(zhì)量管理的相關(guān)知識(shí)及Minitab軟件進(jìn)行分析運(yùn)算，最終得出T型螺母與型材裝配問題的相關(guān)結(jié)論，再對(duì)問題進(jìn)行原因分析，質(zhì)量改進(jìn)措施與驗(yàn)證。

關(guān)鍵詞：質(zhì)量管理;T型螺母;統(tǒng)計(jì)過程控制;正態(tài)分布檢驗(yàn);過程能力分析

一、研究背景與研究問題

面對(duì)日益激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)以及消費(fèi)者對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量要求的提高，產(chǎn)品質(zhì)量已經(jīng)成為企業(yè)生存和競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)的關(guān)鍵所在。特別是生產(chǎn)國(guó)際化的產(chǎn)品，企業(yè)將面臨著全球化的產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)，而產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)的法寶就是以質(zhì)取勝，質(zhì)量無國(guó)界，企業(yè)要想加入全球產(chǎn)品鏈中，就必須按照國(guó)際統(tǒng)一的質(zhì)量管理標(biāo)準(zhǔn)和方法進(jìn)行質(zhì)量管理。國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織ISO將SPC作為ISO9000族質(zhì)量體系改進(jìn)的重要內(nèi)容，QS9000認(rèn)證也將SPC列為一項(xiàng)重要指標(biāo)。鑒于此，世界許多大公司不僅自身采用SPC，而且要求供應(yīng)商也必須采用SPC控制質(zhì)量，SPC已成為企業(yè)質(zhì)量管理必不可少的工具和質(zhì)量保證手段。

本人上周從淘寶中的北京鑫旺合順科技有限公司購置數(shù)十根2020型工業(yè)鋁型材及20系列專用配套的上百個(gè)M5的T型螺母、M5*10的內(nèi)六角螺絲、角件和墊片，并對(duì)其進(jìn)行組裝和裝配，但是在裝配的過程中發(fā)現(xiàn)M5的T型螺母裝配不成功，不能自動(dòng)鎖緊。對(duì)此本文決定研究影響T型螺母實(shí)現(xiàn)自動(dòng)鎖緊功能的因素，針對(duì)這批零件找出直接影響T型螺母自動(dòng)鎖緊的原因所在。先設(shè)想出可能的影響因素，再通過測(cè)量數(shù)據(jù)驗(yàn)證是否與此設(shè)想有關(guān)，運(yùn)用統(tǒng)計(jì)過程控制SPC的方法進(jìn)行分析，并對(duì)工件進(jìn)行質(zhì)量改進(jìn)，從而驗(yàn)證猜想是否正確。

二、裝配問題的原因分析

從人、機(jī)器、材料、方法、環(huán)境、測(cè)量六個(gè)方面對(duì)影響螺母自動(dòng)定位鎖緊的原因進(jìn)行分析，并運(yùn)用因果圖的方法表示出來（圖1）。裝配人員是本人;機(jī)器設(shè)備為六角螺絲刀;裝配材料包括2020型材、M5的T型螺母、M5*10的內(nèi)六角螺絲、墊片、角件;裝配方法是按照所示的順序安裝;裝配地點(diǎn)在車間;測(cè)量工具是電子數(shù)顯卡尺（測(cè)量前已校準(zhǔn)）。

三、數(shù)據(jù)采集與原因分析驗(yàn)證

由于人的因素、機(jī)器工具的因素、測(cè)量方法的因素以及環(huán)境的因素對(duì)裝配影響不大，所以這里僅對(duì)材料因素進(jìn)行分析與驗(yàn)證。

已知擰緊螺絲的過程中，T型螺母是順時(shí)針旋轉(zhuǎn)。通過觀察及測(cè)量數(shù)據(jù)得知，螺母上圓對(duì)角線與型材口接觸，螺母下圓對(duì)角線與型材槽接觸。在T型螺母順時(shí)針旋轉(zhuǎn)的過程中，螺母上圓對(duì)角線先與型材口接觸，其次轉(zhuǎn)過一定角度之后螺母下圓對(duì)角線再與型材槽接觸。所以，由此可知，只要螺母上圓對(duì)角線和型材口的寬度不匹配即螺母上圓對(duì)角線大于型材口的寬度，那么T型螺母就轉(zhuǎn)不了90°，實(shí)現(xiàn)不了自動(dòng)定位鎖緊的功能。

如果螺母上圓對(duì)角線與型材口的寬度匹配即上圓對(duì)角線小于型材口的寬度，那么螺母就會(huì)遇到第二道關(guān)卡，螺母下圓對(duì)角線與型材槽的寬度是否配合，如果下圓對(duì)角線大于型材槽的寬度，那螺母也轉(zhuǎn)不了90°，實(shí)現(xiàn)不了自動(dòng)定位鎖緊功能。

綜上，螺母的上圓對(duì)角線與下圓對(duì)角線構(gòu)成了與門∩的條件關(guān)系，即只有上下圓對(duì)角線都滿足條件螺母才能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)定位鎖緊的功能，只要有一個(gè)不滿足條件，那就實(shí)現(xiàn)不了，而且上圓對(duì)角線是在下圓對(duì)角線之前。

四、對(duì)現(xiàn)狀的改進(jìn)方法設(shè)計(jì)與驗(yàn)證

針對(duì)手里的材料進(jìn)行改進(jìn)，使之實(shí)現(xiàn)設(shè)定的功能。經(jīng)過實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析驗(yàn)證得知，這批T型螺母實(shí)現(xiàn)不了轉(zhuǎn)90°自動(dòng)定位鎖緊的原因是：螺母上圓對(duì)角線嚴(yán)重偏大而型材口的寬度偏小，螺母上圓對(duì)角線的長(zhǎng)度大于型材口的寬度。所以只要將螺母上圓對(duì)角線的長(zhǎng)度拿銼刀銼小到合適的大小即可，已知型材口的平均寬度是6.025mm，螺母上圓對(duì)角線的長(zhǎng)度的平均值是6.182mm，將螺母上圓對(duì)角線銼小到6.00mm及以下就可實(shí)現(xiàn)T型螺母的轉(zhuǎn)90°自動(dòng)定位鎖緊的功能。

為了進(jìn)行驗(yàn)證試驗(yàn)，本人去車間找到了一把小銼刀對(duì)T型螺母進(jìn)行修正。對(duì)螺母上圓對(duì)角線一點(diǎn)點(diǎn)地銼，銼一點(diǎn)就裝配一次，看是否能成功，以此找到最大的臨界值。當(dāng)銼到6.00mm的時(shí)候，恰巧能夠裝配成功，這樣證明了改進(jìn)方法是正確的以及上文的數(shù)據(jù)分析也是正確的。

五、對(duì)工廠進(jìn)行因素分析并提出質(zhì)量改進(jìn)措施

1、工廠因素分析：因果圖

2、工廠質(zhì)量改進(jìn)措施

質(zhì)量改進(jìn)包括錯(cuò)誤預(yù)防和錯(cuò)誤檢查兩部分，在錯(cuò)誤檢查的同時(shí)對(duì)錯(cuò)誤采取糾正措施。

第一，樹立放錯(cuò)觀念，每一個(gè)員工本著“一次把事情做好”的原則，不要把尋找錯(cuò)誤的工作交給你的下一道工序，樹立追求零缺陷的完美理念。

第二，預(yù)防為主：在產(chǎn)品研制之前，把一切可能存在的問題提前考慮清楚并采取預(yù)防措施，把可能存在的風(fēng)險(xiǎn)降至最低。

第三，錯(cuò)誤檢查：錯(cuò)誤檢查與事先預(yù)防并重，企業(yè)要強(qiáng)調(diào)采用自動(dòng)檢查、自動(dòng)采取措施的要求，從而提高產(chǎn)品的合格率。

第四，放錯(cuò)技術(shù)：企業(yè)應(yīng)該優(yōu)化生產(chǎn)過程，使用專用放錯(cuò)設(shè)備，精簡(jiǎn)過程步驟，使用控制圖。

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（作者單位：北京信息科技大學(xué)）