SPC技术在飞机蒙皮加工过程的应用

2023-05-16 16:20王晓东石振刚
科技资讯 2023年7期
关键词:质量控制

王晓东 石振刚

摘 要:市场大环境竞争激烈,机械制造业对零件加工管理和控制已经成为当前急需解决的问题。针对现如今机械零件加工过程中出现的生产管理水平不高、生产零件精度低等问题,该文将SPC技术引入机械生产过程中,研究SPC技术在飞机蒙皮加工过程中进行质量控制,根据分析结果采取相应的措施,达到预测和监控飞机蒙皮加工过程的运行状态和水平,来确保生产出飞机蒙皮的质量。

关键词:SPC技术  飞机蒙皮  质量控制  控制图

中图分类号:TG506        文献标识码: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

随着人们生活水平的提高,飞机已经是人们出行一种常见方式。飞机事故的一次次出现让人们意识到飞机质量的重要性。企业也意识到只有保证产品的质量,才能更高层次地满足用户的需求。如何才能保证产品质量,降低产品质量管理成本,是现在质量管理的主题。SPC 技术是一种有效的质量控制方法,许多产业已经使用SPC技术对产品质量进行监控。周珊[1]分析制造印刷电路板中的实际业务需求,开发了SPC与锡膏印刷相结合的质量控制系统。李泊宁[2]针对轧辊扁头需要和轧机进行装配,且不同品种的轧辊扁头在加工时需要频繁更换刀具、更改进给单位的问题,在轧辊扁头加工中引入SPC技术。赵聪[3]把船用柴油机机身为研究对象,采用相似工序成组技术研究了船用柴油机机身孔系质量控制图,研究了控制图模式识别与异常模式诊断方法,达到了提高机身质量的目的。Daniel Ashagrie Tegegne[4]等人使用神经网络研究了每对输入和输出节点的变化行为,对水泥行业的案例研究进行了验证控制图。针对飞机蒙皮加工过程中特点,该文将SPC技术引入飞机蒙皮加工过程中,监督加工過程,若加工过程中出现异常,实时通知管理人员,协助管理人员对异常情况解决,在短时间内解决异常情况,快速恢复作业,进而全面改善飞机蒙皮的质量,保证飞机蒙皮产品的整体质量[5]。

1  基于 SPC 的飞机蒙皮制造质量控制系统

1.1  飞机蒙皮零件分析

基于企业对飞机蒙皮产品的需求,将飞机蒙皮在加工过程中的质量关键点包括:圆度、孔径精度、垂直度、粗糙度、毛刺、裂纹、凹陷、铆钉阶差等质量特征进行分类归纳,并将相关质量特征数据导入到飞机蒙皮质量特征知识库。

1.2  数据检测

飞机蒙皮加工过程是以数据为基础的,所以必须保证获取的数据信息真实准确和数据完整,进而为接下来的数据进行分析和统计。数据采集过程中用数字化量仪进行检测,并根据飞机蒙皮结合尺寸特点,从不同的采集检测数据接口进行采集,并且通过条形码等路径完成数据采集任务。

1.3  数字化管理和控制

飞机蒙皮加工质量数据获取后,通过数字化终端实现,把飞机蒙皮加工质量数据实时传送到计算机中,存储到飞机蒙皮质量特征知识库中,这样做可以避免人为因素造成的误差,并且系统工作效率也会有明显的提升,实现飞机蒙皮加工过程数字化管理和质量控制目标。

1.4  加工过程监控

在加工过程中发现,飞机蒙皮加工在过程改进和监控阶段,尽管受控状态是稳定的,但工序能力仍存在提升空间,因此,加工过程监控阶段,引入过程分析工具,常见的方法有控制图等。如果发现飞机蒙皮加工过程中出现异常波动情况,把出现异常的飞机蒙皮零件返回到飞机蒙皮零件分析阶段,让其继续进行改进,直到满足飞机蒙皮加工质量控制要求后停止。

2  SPC 技术在飞机蒙皮加工过程中的应用

2.1  控制图原理

在加工过程进行中,如果加工过程是稳定状态的话,即使有其他的特殊变量对加工过程影响,但生产出零件总体的质量特性值依然是正态分布,从正态分布曲线的特性可以分析出,加工过程中质量特性值范围在之间加工过程是稳定状态,概率值为99.73%。控制图中线为质量特性值的平均值,质量特性值加作为上控制界限,质量特性值减作为下控制界限[6]。

2.2  控制界限的确定

在生产过程中通过上下界限可以推断出生产过程是否稳定,绘制控制图过程中最关键一环就是确定控制界限,控制界限的确定需要合理且准确。该文选用的均值一极差控制图,上下控制界限的计算原则来确定。当特性值x服从总体为的正态分布时,n个样本的平均值、极差R有以下性质[7]。

2.3  控制图实例

飞机蒙皮在加工过程中的质量关键点包括:圆度、孔径精度、垂直度、粗糙度、毛刺、裂纹、凹陷、铆钉阶差等质量特征。该文选取飞机蒙皮的铆接孔的直径进行控制图的说明。对飞机蒙皮制作过程中铆接孔直径的质量特征数据进行收集,建立均值—极差控制图。

如表1所示,对生产的25组飞机蒙皮铆接孔的直径样本进行不同时间、不同批次抽取,25组蒙皮铆接孔的直径样本均包含4个飞机蒙皮的铆接孔直接的测量值。

由控制图可以看出,选取的蒙皮铆接孔的直径样本的R控制图和控制图都处于稳定状态,由此判断出质量关键点处于稳定状态。若出现两个控制图都处于不稳定状态,在此基础上生产的零件很可能出现质量问题。在加工过程中若发现 SPC 管制出现异常时,要先检查工人是否按要求作業,工人间相互检验,确保问题不是人为操作的原因。排除人为因素后仍查不出问题,须联系品质工程师和制程工程师,工程师到现场后,需对现场进行分析。如果工程师长时间的分析检查无果,无法彻底解决问题且异常情况造成后果十分严重,应立即停掉流水线。工程师召集所有有关部门,对异常情况进行分析,寻找出问题的根源。

3  结语

SPC 技术在飞机蒙皮加工过程中的应用实现了对飞机蒙皮加工过程的质量管控,可以迅速地发现加工过程中异常情况,并对问题进行有效处理;大大地提升了生产出的飞机蒙皮质量,确保飞机蒙皮的加工精度。在 SPC 技术支持下,飞机蒙皮的加工过程实现全自动化管理,为机械制造企业发展提供助力。

参考文献

[1]周珊.基于SPC的锡膏印刷质量控制系统的研究与设计[D].上海:华东师范大学,2021.

[2] 李泊宁. SPC技术在轧辊扁头加工中的应用[J]. 机械工程与自动化,2022(4):207-208,211.

[3] 赵聪.基于SPC的船用柴油机机身孔系加工过程质量监控[D].镇江:江苏科技大学,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.

[5] 袁萌,邢文涛,杨焱,等.关于SPC技术在汽车白车身制造中的应用研究[J]. 汽车实用技术, 2021, 46(3):161-163.

[6] 杨沛锦. A公司制造过程质量智能控制改进研究[D].西安:西安理工大学,2021.

[7] 徐剑锋.船舶机械零件加工过程的管理和控制[J].船舶物资与市场,2022,30(3):34-36.

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