SPC在座椅頭枕拔插力控制中的應用

陳述　羅巧玲

摘 要：統計過程控制（SPC）是應用統計技術對制造過程進行評估和監控的一種方法，結合汽車座椅生產企業的座椅頭枕插拔力控制過程，通過研究利用SPC方法進行質量控制，判斷過程穩定性，提出改善措施，提高座椅頭枕拔插力控制過程的穩定性。

關鍵詞：統計過程控制 質量控制 SPC 頭枕拔插力

Application Of SPC In The Force Control Of Seat Headrest

Chen Shu Luo Qiaoling

Abstract：Statistical process control （SPC） is the application of statistical technology to evaluate and monitor the manufacturing process， combined with the control process of seat headrest insertion and withdrawal force in automobile seat manufacturing enterprises， through the use of SPC method for quality control， judge the stability of the process， put forward improvement measures to improve the stability of the control process of seat headrest insertion and withdrawal force.

Key words：statistical process control; Quality control; SPC; Headrest pulling force

1 SPC概述

SPC是一種借助數理統計方法的過程控制工具，它不僅能解決個別工序的問題，而且強調從整個過程、體系來解決問題[1]。

SPC采用控制圖對生產制造過程質量特性進行檢測、記錄、評估，監察過程是否處于控制狀態的一種統計方法。控制圖包含中心線（CL）、上控制線（UCL）及下控制線（LCL），按時間抽取樣本并測量描點，從描點結果是否落在控制線內或排列不隨機判斷過程是否異常[2]。

當過程出現異常波動時，要立即用解決工具進行原因查找，實施改進措施，使生產過程恢復正常，保證產品質量趨于穩定可靠。控制圖結構見圖1。

2 應用實例

座椅頭枕拔插力是汽車座椅關鍵控制點，拔插力小，頭枕容易自由下落，車輛行程時頭枕容易發生異響問題;頭枕拔插力大，乘客在調整頭枕過程中很難操作，會產生抱怨，因此廠家的座椅生產過程必須做好頭枕插拔力的管控。

座椅生產過程中，以往只用測力計對拔插力進行檢測和記錄，根據圖紙技術要求判定是否合格，但不能保證座椅裝配過程中拔插力是否受控。通過使用SPC畫出控制圖的方法對座椅裝配中的頭枕插拔力進行管控，能夠確保座椅裝配過程中頭枕拔插力的穩定性。

2.1 控制圖的分類及選用

SPC控制圖分類見表1

常用的控制圖類型主要是X-R和X-S兩種。對計量數據而言，X-R控制圖是最基本的控制圖。X控制圖主要用于觀察正態分布的均值變化，而R控制圖用于觀察正態分布的分散或變異的情況，兩者結合用于觀察正態分布的變化[3]。

X-S控制圖與X-R控制圖相似，只是使用了標準差S控制圖代替了R控制圖，X-R控制圖由于計算簡便得以廣泛應用，但當n>10時用極差來估計總體的標準差效率降低，所以需要用S控制圖來估計總體標準差σ。

座椅頭枕拔插力的測量數據為連續型的計量值數據，并且所設立的點在測量能力上有保證，計算過程簡單，易于現場推進，所以選擇X-R控制圖。不選擇X-S控制圖的主要原因是計算相對麻煩，不易于現場的實施。

2.2 數據收集

應用SPC對頭枕拔插力進行管控，首先收集頭枕拔插力數據，然后計算關鍵控制統計量，畫出X-R控制圖，深入分析質量狀況及預測問題。

（1）選擇子組大小、頻率和數據

一是子組樣本量，參照標準取5組。二是子組頻率，應根據產品的特性和當前質量狀況來確定抽樣頻率，產品特性越容易檢驗或越重要，抽樣頻率通常越高，如果當前質量差，相對頻率應加大，工廠控制計劃中對該裝配過程進行監測的子組頻率為每班2次。三是子組數，子組數越多，對過程的監控越全面，考慮過程監控成本，一般為25組。

（2）采用測力計對頭枕拔插力進行數據收集，記錄原始數據（實例見表2）。

2.3 計算每一個子組樣本的控制統計量

2.4 繪制控制圖

2.4.1 繪制均值控制圖（圖2）

2.4.2 繪制極差控制圖（圖3）

2.4.3 控制圖異常識別

根據控制圖判異8大原則分析[4]，可知：（1）X控制圖連續3點中有2點在B區之外;（2）R控制圖，連續7點呈下降趨勢;（3）R控制圖有1點落在A區以外。因此判斷該過程存在異常，需進行過程原因分析，制定改進措施。

2.4.4 過程改善

為確定問題原因，分析采用魚骨圖（又稱因果圖）對5M1E：人、機、料、法、環、測進行深入分析。

人員方面，操作人員有良好的技能，數據測量期間人員穩定，能力達到L3級別，設備/環境/測量有定期維護，無異常。物料包含頭枕護套、金屬導套、頭枕3個零件，以及靠背骨架部件。座椅頭枕拔插力受3個零件和1個部件的尺寸穩定性影響較大。對3個零件進行多批次連續抽檢測量，發現頭枕護套筋條尺寸存在波動，經查該注塑零件為1模4腔，有1個腔的模具零件尺寸走下差，筋條偏小，頭枕護套裝配后存在松動，頭枕拔插力會走下差。對靠背骨架部件進行檢查，發現導套中心距存在偏差，要求130±0.5mm，實際測量導套上端中心距130.2mm，下端129.5mm，上下端不平行，呈喇叭口，頭枕拔插時由于受力不平行，會造成拔插力偏大。

2.4.5 控制圖分析

從控制圖可看出：（1）數據點無超出控制線;（2）無連續7點單邊;（3）無連續6點上升或下降;（4）無連續15點在C區;（5）無集中90%點在控制線1/3區域。根據控制圖的8項判異原則[4]，極差圖和均值圖內所有點均處于受控狀態。

2.5 過程能力分析

3 結束語

在開展座椅頭枕拔插力過程管控能力分析工作中，需要每天對拔插力數據進行測量、整理，應用SPC工具對頭枕拔插力檢測數據進行統計分析，通過加強監控頭枕導套、頭枕護套、頭枕管中心距、靠背骨架頭枕導套等零部件來料及過程尺寸管控，持續改進整個座椅裝配焊接生產過程的質量控制，進而達到提升公司過程質量水平的目的。

參考文獻：

[1]苗苗.淺談SPC在緊固件扭矩監控工作中的實戰運用[J]. 科技創新與應用.2015，（06）：7-9.

[2]楊帆，錢潔.基于SPC的制動盤鑄造質量控制研究[J]. 內燃機與配件，2019，（02）：31-32.

[3]于振凡. 統計技術在質量管理中的應用[J]. 世界標準化與質量管理，2004，（11）：5.

[4]向勇，張勇，樂虎等.統計過程控制（SPC）分析方法在鑄造生產過程中的應用[J]. 2018 重慶市鑄造年會論文集，2018，（05）：61-63.