基于Minitab質量控制技術在滑塊中的應用

嚴靜蕓，仲 君，景 露

（江蘇揚力集團有限公司 精機研究所，江蘇 揚州 225127）

0 引言

為了確保產品滿足質量要求，需對整個質量環中的所有階段進行控制，盡可能把不合格品、缺陷或工作差錯減少到最低限度[9]。但由于傳統的處理現場數據的能力比較單一、數據量較為龐大而繁瑣，常常無所適從，而Minitab軟件則具有強大的數據處理功能，利用簡單而又直接的功能模塊對圖形和數據進行分析，從而對未來的趨勢也進行判斷與預測，能全面提高產品質量，提高企業市場競爭力[8]。

下面就結合Minitab，運用因果圖、過程能力分析圖等工具方法來解決實際問題。

1 應用實例

以公司壓力機滑塊位移變形量為研究對象。為盡可能多地找出滑塊各位置變形量不一致的原因，在壓力機滑塊底部布置12個測量點連續測量5次，如圖1所示，利用位移傳感器和CRAS V7.0振動及動態信號采集分析系統收集位移變形數據。

圖1 現場測試圖

根據實際收集數據，整理歸納，結果如表1所示。

表1 滑塊底部位移變形量/mm

Minitab根據所采集的數據，采取Ryan-Joineer法，作正態性檢驗分析。由圖2可知，各點隨機分布在直線兩邊，P值也＞0.1，因此可以判斷，該數據符合正態分布[1]

工序能力指數是指工序能力對規格要求滿足的程度。工序能力指數越大，說明工序能力儲備越充足，質量保證能力越強，潛力越大，不合格品率越低。由圖3可知，CP=0.8，Cpk=0.64，則根據表2可知屬于能力嚴重不足；又從直方圖中可以看出，滑塊變形量的分布中心偏離公差中心，所以為了盡可能將這兩者重合[5]，從人的操作、設備、材料、工藝、測量工具與方法以及環境等各個影響過程質量的因素進行分析，從而改善產品質量，提高能力指數[9]。

圖2 變形量正態性檢驗

圖3 滑塊變形量過程能力分析

表2 能力指數的評價標準

根據分析與現場實際考察得知，從壓力機床上整體分析，導致滑塊變形量不一致的原因有：①機床主傳動結構不合理，兩側齒輪受力不均勻，兩側機身受力變形不一致，使兩側施力點處的受力在等高面上不一致；②滑塊所使用材料剛性差，有偏心載荷即造成滑塊傾斜；③曲軸不等高，滑塊運行不同步，不能保證滑塊動態水平運行精度，即滑塊底面不能始終與臺面平行；④滑塊導軌耐磨性差，導致導軌運動副間隙加大，有偏心載荷即造成滑塊傾斜；⑤施力點連桿長度不一致，連桿螺紋間隙不一致，滑塊受力造成偏載傾斜，從而影響滑塊變形量不相同。從人員因素上考慮，主要是加工和裝配滑塊直接相關的工作人員、輔助人員的質量意識不強，培訓制度不完善，紀律觀念淡薄，操作技術水平有限等等；從現場環境來看，沒有遵守6S標準操作，生產環境惡劣，通風狀況不佳，基本的勞動條件不夠完善等等[6]。運用Minitab軟件繪制的因果圖如圖4所示。

圖4 滑塊變形量的因果分析圖

通過因果分析圖，對以上原因加以分析，然后實施改進方案，重新采集60組數據，最后利用Minitab軟件對改進結果重新進行驗證分析，計算CPK，最后結果如圖5所示。

圖5 改進后滑塊變形量過程能力分析圖

由圖5可知改進后的數據呈正態性分布，所有的點也都落在控制線內，并且不存在任何異常情況。而CPK由改進前的0.64變成1.56，提高了一倍多。由表2可知，該工序能力達到充足狀態[3]，滿足基本要求，說明改善效果顯著且具有實際意義。

2 結論

通過利用Minitab軟件對壓力機滑塊底部各點變形量進行分析，從而找出影響滑塊變形量差異化的原因，結果表明該軟件不僅可以作為統計技術工具，還在數據分析和質量管理的改進上有著很強的應用性。為企業精益生產的施行增加了有力的技術手段，提高了企業的市場競爭力[2]。

[1] 洪 楠，侯 軍.Minibab統計分析教程[M].北京：電子工業出版社，2007.

[2] 林小涵，向 號.Minitab在某軸承端蓋質量管理中的應用[J].煤礦機械，2013，（ 2）：227-278.

[3] 王宇乾，樊樹海，潘密密，等.基于Minitab的工序質量改進在磁系統裝配中的應用 [J].機械設計與制造，2012，（ 1） ：62-64.

[4] 候世旺，劉永姜，溫海駿.Minitab質量控制在煉鋼車間的應用研究[J].計算機工程與應用，2011，（ 14）：237-241.

[5] 龔立雄，劉 婭.基于Minitab的生產過程質量特性分析與控制[J].重慶理工大學學報，2013，（ 2） ：69-73.

[6] 羅 軍，宋德朝，鄭永前，等.基于Minitab在質量控制技術在制造過程中的應用[J].現代制造工程，2009，（ 2）：19-25.

[7] 梁培康，梁工謙，吳 沖.基于Minitab的質量控制圖在工件制造中的應用[J].現代制造工程，2007，（ 8）：94-102.

[8] 吳越強，陳 健.基于工業工程的滑塊裝配生產線的分析與改善[J].鍛壓裝備與制造技術，2014，49（ 5）：45-48.

[9] 肖 政，盛 娟.沖床球頭連桿螺旋傳動失效原因淺析[J].鍛壓裝備與制造技術，2014，49（ 5）：41-43.

[10] 馬憲亭.液壓缸典型控制回路可靠性分析[J].液壓氣動與密封，2013，（ 3）.