SPC技術(shù)在飛機(jī)蒙皮加工過程的應(yīng)用

王曉東 石振剛

摘?要：市場大環(huán)境競爭激烈，機(jī)械制造業(yè)對零件加工管理和控制已經(jīng)成為當(dāng)前急需解決的問題。針對現(xiàn)如今機(jī)械零件加工過程中出現(xiàn)的生產(chǎn)管理水平不高、生產(chǎn)零件精度低等問題，該文將SPC技術(shù)引入機(jī)械生產(chǎn)過程中，研究SPC技術(shù)在飛機(jī)蒙皮加工過程中進(jìn)行質(zhì)量控制，根據(jù)分析結(jié)果采取相應(yīng)的措施，達(dá)到預(yù)測和監(jiān)控飛機(jī)蒙皮加工過程的運(yùn)行狀態(tài)和水平，來確保生產(chǎn)出飛機(jī)蒙皮的質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：SPC技術(shù)??飛機(jī)蒙皮??質(zhì)量控制??控制圖

中圖分類號：TG506????????文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

Application?of?SPC?Technology?in?Aircraft?Skin?Processing

WANG?Xiaodong??SHI?Zhengang*

（Faculty?of?Information?Science?and?Engineering，?Shenyang?Ligong?University，?Shenyang，?Liaoning?Province，?110158?China）

Abstract：?The?market?environment?is?fiercely?competitive，?and?the?management?and?control?of?parts?processing?in?the?machinery?manufacturing?industry?has?become?an?urgent?problem?to?be?solved.?In?view?of?the?problems?of?the?low?production?management?level?and?low?precision?of?parts?in?the?process?of?mechanical?parts?processing，?this?paper?introduces?SPC?technology?into?the?process?of?mechanical?production，?studies?the?quality?control?of?SPC?technology?in?the?process?of?aircraft?skin?processing，?and?takes?corresponding?measures?according?to?analysis?results?to?predict?and?monitor?the?operation?status?and?level of?aircraft?skin?processing?process，?so?as?to?ensure?the?quality?of?aircraft?skin.

Key?Words：?SPC?technology;?Aircraft?skin;?Quality?control;?Control?chart

隨著人們生活水平的提高，飛機(jī)已經(jīng)是人們出行一種常見方式。飛機(jī)事故的一次次出現(xiàn)讓人們意識到飛機(jī)質(zhì)量的重要性。企業(yè)也意識到只有保證產(chǎn)品的質(zhì)量，才能更高層次地滿足用戶的需求。如何才能保證產(chǎn)品質(zhì)量，降低產(chǎn)品質(zhì)量管理成本，是現(xiàn)在質(zhì)量管理的主題。SPC?技術(shù)是一種有效的質(zhì)量控制方法，許多產(chǎn)業(yè)已經(jīng)使用SPC技術(shù)對產(chǎn)品質(zhì)量進(jìn)行監(jiān)控。周珊[1]分析制造印刷電路板中的實(shí)際業(yè)務(wù)需求，開發(fā)了SPC與錫膏印刷相結(jié)合的質(zhì)量控制系統(tǒng)。李泊寧[2]針對軋輥扁頭需要和軋機(jī)進(jìn)行裝配，且不同品種的軋輥扁頭在加工時(shí)需要頻繁更換刀具、更改進(jìn)給單位的問題，在軋輥扁頭加工中引入SPC技術(shù)。趙聰[3]把船用柴油機(jī)機(jī)身為研究對象，采用相似工序成組技術(shù)研究了船用柴油機(jī)機(jī)身孔系質(zhì)量控制圖，研究了控制圖模式識別與異常模式診斷方法，達(dá)到了提高機(jī)身質(zhì)量的目的。Daniel?Ashagrie?Tegegne[4]等人使用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)研究了每對輸入和輸出節(jié)點(diǎn)的變化行為，對水泥行業(yè)的案例研究進(jìn)行了驗(yàn)證控制圖。針對飛機(jī)蒙皮加工過程中特點(diǎn)，該文將SPC技術(shù)引入飛機(jī)蒙皮加工過程中，監(jiān)督加工過程，若加工過程中出現(xiàn)異常，實(shí)時(shí)通知管理人員，協(xié)助管理人員對異常情況解決，在短時(shí)間內(nèi)解決異常情況，快速恢復(fù)作業(yè)，進(jìn)而全面改善飛機(jī)蒙皮的質(zhì)量，保證飛機(jī)蒙皮產(chǎn)品的整體質(zhì)量[5]。

1??基于?SPC?的飛機(jī)蒙皮制造質(zhì)量控制系統(tǒng)

1.1??飛機(jī)蒙皮零件分析

基于企業(yè)對飛機(jī)蒙皮產(chǎn)品的需求，將飛機(jī)蒙皮在加工過程中的質(zhì)量關(guān)鍵點(diǎn)包括：圓度、孔徑精度、垂直度、粗糙度、毛刺、裂紋、凹陷、鉚釘階差等質(zhì)量特征進(jìn)行分類歸納，并將相關(guān)質(zhì)量特征數(shù)據(jù)導(dǎo)入到飛機(jī)蒙皮質(zhì)量特征知識庫。

1.2??數(shù)據(jù)檢測

飛機(jī)蒙皮加工過程是以數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)的，所以必須保證獲取的數(shù)據(jù)信息真實(shí)準(zhǔn)確和數(shù)據(jù)完整，進(jìn)而為接下來的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和統(tǒng)計(jì)。數(shù)據(jù)采集過程中用數(shù)字化量儀進(jìn)行檢測，并根據(jù)飛機(jī)蒙皮結(jié)合尺寸特點(diǎn)，從不同的采集檢測數(shù)據(jù)接口進(jìn)行采集，并且通過條形碼等路徑完成數(shù)據(jù)采集任務(wù)。

1.3??數(shù)字化管理和控制

飛機(jī)蒙皮加工質(zhì)量數(shù)據(jù)獲取后，通過數(shù)字化終端實(shí)現(xiàn)，把飛機(jī)蒙皮加工質(zhì)量數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳送到計(jì)算機(jī)中，存儲到飛機(jī)蒙皮質(zhì)量特征知識庫中，這樣做可以避免人為因素造成的誤差，并且系統(tǒng)工作效率也會有明顯的提升，實(shí)現(xiàn)飛機(jī)蒙皮加工過程數(shù)字化管理和質(zhì)量控制目標(biāo)。

1.4??加工過程監(jiān)控

在加工過程中發(fā)現(xiàn)，飛機(jī)蒙皮加工在過程改進(jìn)和監(jiān)控階段，盡管受控狀態(tài)是穩(wěn)定的，但工序能力仍存在提升空間，因此，加工過程監(jiān)控階段，引入過程分析工具，常見的方法有控制圖等。如果發(fā)現(xiàn)飛機(jī)蒙皮加工過程中出現(xiàn)異常波動情況，把出現(xiàn)異常的飛機(jī)蒙皮零件返回到飛機(jī)蒙皮零件分析階段，讓其繼續(xù)進(jìn)行改進(jìn)，直到滿足飛機(jī)蒙皮加工質(zhì)量控制要求后停止。

2??SPC?技術(shù)在飛機(jī)蒙皮加工過程中的應(yīng)用

2.1??控制圖原理

在加工過程進(jìn)行中，如果加工過程是穩(wěn)定狀態(tài)的話，即使有其他的特殊變量對加工過程影響，但生產(chǎn)出零件總體的質(zhì)量特性值依然是正態(tài)分布，從正態(tài)分布曲線的特性可以分析出，加工過程中質(zhì)量特性值范圍在之間加工過程是穩(wěn)定狀態(tài)，概率值為99.73％?？刂茍D中線為質(zhì)量特性值的平均值，質(zhì)量特性值加作為上控制界限，質(zhì)量特性值減作為下控制界限[6]。

2.2??控制界限的確定

在生產(chǎn)過程中通過上下界限可以推斷出生產(chǎn)過程是否穩(wěn)定，繪制控制圖過程中最關(guān)鍵一環(huán)就是確定控制界限，控制界限的確定需要合理且準(zhǔn)確。該文選用的均值一極差控制圖，上下控制界限的計(jì)算原則來確定。當(dāng)特性值ｘ服從總體為的正態(tài)分布時(shí)，ｎ個(gè)樣本的平均值、極差Ｒ有以下性質(zhì)[7]。

2.3??控制圖實(shí)例

飛機(jī)蒙皮在加工過程中的質(zhì)量關(guān)鍵點(diǎn)包括：圓度、孔徑精度、垂直度、粗糙度、毛刺、裂紋、凹陷、鉚釘階差等質(zhì)量特征。該文選取飛機(jī)蒙皮的鉚接孔的直徑進(jìn)行控制圖的說明。對飛機(jī)蒙皮制作過程中鉚接孔直徑的質(zhì)量特征數(shù)據(jù)進(jìn)行收集，建立均值—極差控制圖。

如表1所示，對生產(chǎn)的25組飛機(jī)蒙皮鉚接孔的直徑樣本進(jìn)行不同時(shí)間、不同批次抽取，25組蒙皮鉚接孔的直徑樣本均包含4個(gè)飛機(jī)蒙皮的鉚接孔直接的測量值。

由控制圖可以看出，選取的蒙皮鉚接孔的直徑樣本的Ｒ控制圖和控制圖都處于穩(wěn)定狀態(tài)，由此判斷出質(zhì)量關(guān)鍵點(diǎn)處于穩(wěn)定狀態(tài)。若出現(xiàn)兩個(gè)控制圖都處于不穩(wěn)定狀態(tài)，在此基礎(chǔ)上生產(chǎn)的零件很可能出現(xiàn)質(zhì)量問題。在加工過程中若發(fā)現(xiàn)?SPC?管制出現(xiàn)異常時(shí)，要先檢查工人是否按要求作業(yè)，工人間相互檢驗(yàn)，確保問題不是人為操作的原因。排除人為因素后仍查不出問題，須聯(lián)系品質(zhì)工程師和制程工程師，工程師到現(xiàn)場后，需對現(xiàn)場進(jìn)行分析。如果工程師長時(shí)間的分析檢查無果，無法徹底解決問題且異常情況造成后果十分嚴(yán)重，應(yīng)立即停掉流水線。工程師召集所有有關(guān)部門，對異常情況進(jìn)行分析，尋找出問題的根源。

3??結(jié)語

SPC?技術(shù)在飛機(jī)蒙皮加工過程中的應(yīng)用實(shí)現(xiàn)了對飛機(jī)蒙皮加工過程的質(zhì)量管控，可以迅速地發(fā)現(xiàn)加工過程中異常情況，并對問題進(jìn)行有效處理；大大地提升了生產(chǎn)出的飛機(jī)蒙皮質(zhì)量，確保飛機(jī)蒙皮的加工精度。在?SPC?技術(shù)支持下，飛機(jī)蒙皮的加工過程實(shí)現(xiàn)全自動化管理，為機(jī)械制造企業(yè)發(fā)展提供助力。

參考文獻(xiàn)

[1]周珊.基于SPC的錫膏印刷質(zhì)量控制系統(tǒng)的研究與設(shè)計(jì)[D].上海：華東師范大學(xué)，2021.

[2]?李泊寧.?SPC技術(shù)在軋輥扁頭加工中的應(yīng)用[J].?機(jī)械工程與自動化，2022（4）：207-208，211.

[3]?趙聰.基于SPC的船用柴油機(jī)機(jī)身孔系加工過程質(zhì)量監(jiān)控[D].鎮(zhèn)江：江蘇科技大學(xué)，2021.

[4]?TEGEGNE?D?A，AZENE?D?K，ATANAW?E?B.Design?Multivariate?Statistical?Process?Control?Procedure?in?the?Case?Of?Ethio?Cement[J].International?Journal?of?Quality?&?Reliability?Management，2022，39（7）：1617-1636.

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[6]?楊沛錦.?A公司制造過程質(zhì)量智能控制改進(jìn)研究[D].西安：西安理工大學(xué)，2021.

[7]?徐劍鋒.船舶機(jī)械零件加工過程的管理和控制[J].船舶物資與市場，2022，30（3）：34-36.