SPC在变速器装配过程中的应用

贺林+赵庆俊

摘 要：文章主要介绍在手动变速器装配过程中如何应用SPC进行质量控制，保证装配质量的稳定性。希望通过文章的分析，可以为相关人士提供一定的参考和借鉴。

关键词：SPC；变速器；装配；质量

1 概述

自2006年至2016年，中国汽车销量由711万辆/年迅速增至超2400万辆/年，增幅超过230%，伴随着汽车工业飞速发展，汽车产品质量要求日益提高，特别是自2013年1月1日《缺陷汽车召回管理条例》颁布实施以来，汽车产品质量已升级为影响各大汽车集团能否在激烈的市场竞争中稳步发展的关键因素。

2 SPC简介

1924年W.A.Shewhart首次提出统计过程控制（简称SPC）概念，SPC作为质量管理五大工具之一，经过近百年的发展，在全球汽车制造领域得到广泛应用。具体来讲，SPC主要有如下用途：

（1）降低检验成本：通过运用统计学原理，监控过程是否处于受控状态，可避免所有产品均需进行100%检测所带来的人力、设备方面的浪费。

（2）预防不良品产生：通过监控过程趋势，可及时发现过程中的异常，避免批量不良品产生。

（3）合理化应用设备：通过计算制程PPK、CPK，合理选择设备投入，避免投入过高精度设备导致投资浪费。

3 SPC在手动变速器装配过程中的应用

变速器作为汽车关键零部件之一，装配质量的稳定性显得尤为重要。变速器装配过程中主要有压装力、压装位移、压装尺寸、螺栓力矩、涂胶量、噪音等诸多特性要素，每一特性值是否稳定均可反映对应零件的制程是否稳定。例如压装力的稳定性反映过盈配合零件过盈量的稳定性，进一步可反映各零件制造过程的稳定性，螺栓拧紧力矩稳定性反映螺栓与对应螺栓孔加工质量稳定性，同时反映拧紧过程稳定性。在手动变速器装配过程中，绝大部分特性值均符合正态分布，可运用SPC进行统计过程质量控制。本文以螺栓拧紧力矩为例，介绍SPC在装配过程中的应用。

变速器差速器总成螺栓，拧紧力矩125±5N.m，计算螺栓拧紧机器人过程能力如下：

（1）取样：在批量生产过程中，因为既要考虑到影响螺栓拧紧力矩的组内变异，又要考虑组间变异，取样时间隔取样，每天抽样5个，连续取药25天，共125个数据。

（2）判定稳定性：计算各组数据均值、极差，绘制均值极差图，根据判稳准则确定过程是否处于稳定受控状态。

（3）若过程处于稳定受控状态，计算过程CPK，绘制正态分布图；计算CPK及绘制正态分布图有两种方式：利用excel表格和利用统计软件，计算过程如下。

a.excel表格计算及绘制正态分布图：

将记录的数据输入excel表格，注意数据需要按分组输入。

利用STDEV函数直接计算出过程标准差σ，之后可利用CPK计算公式计算出CPK，注意STDEV与STDEVA区别，STDEV在计算时不包括文本及逻辑值，STDEVA计算时包括文本及逻辑值。

绘制正态分布图：首先将数据分组，利用frequency函數计算出记录的数据处于各组内的频率，之后利用Normdist函数计算出各组概率密度，根据计算得出的频率值及概率密度值绘制正态分布图。

b.利用软件计算及绘制正态分布图：本文以Minitab为例进行介绍

将记录的数据输入Minitab工作表。

选择统计→质量工具→能力分析→组内/组间，在弹出窗口内设置数据列、规格上下限等，完成后点击确认，软件自动完成计算及绘制正态分布图。

（4）通过计算可以看出，对于125±5N.m力矩要求，目前设备能力过剩，必要时可采用较低精度拧紧机进行拧紧，避免投资浪费。

4 结束语

本文仅通过螺栓拧紧机过程能力分析来初步介绍SPC在变速器装配过程中的应用，在整个产品制造过程中，SPC的应用远远不止于此，伴随着SPC在制造领域的广泛应用，“中国制造”产品质量水平必将产生质的变化，达到真正的世界水平。