SPC在汽车变速器装配过程中的应用

一、SPC简介

统计过程控制作为质量管理的五大工具之一，经过近百年的发展，已经在全球汽车制造领域得到广泛应用。具体来说，SPC主要有以下目的:

1、降低检验成本

利用统计原理，监控过程是否受控，可以避免所有产品100%检验造成的人力和设备浪费。

2.缺陷产品的预防

通过监控过程的趋势，可以及时发现过程中的异常，避免不良品的批次。

3.合理化应用设备

通过计算工艺的PPK和CPK，合理选择设备投资，避免因设备精度过高造成投资浪费。

二、统计过程控制在手工变速器装配过程中的应用

变速器作为汽车的关键零部件之一，装配质量的稳定性尤为重要。变速器装配过程中有很多特征要素，如压配力、压配位移、压配尺寸、螺栓扭矩、涂胶量、噪音等。每个特征值是否稳定，可以反映出对应部分的过程是否稳定。比如压配力的稳定性反映了过盈配合零件干涉的稳定性，进一步反映了各零件制造工艺的稳定性。螺栓拧紧力矩的稳定性反映了螺栓及相应螺栓孔加工质量的稳定性，同时也反映了拧紧过程的稳定性。在手动变速器装配过程中，大部分特征值符合正态分布，SPC可用于统计过程质量控制。以螺栓拧紧力矩为例，介绍了统计过程控制在装配过程中的应用。

变速器差速器总成螺栓，拧紧力矩为125±5n . m，螺栓拧紧机器人的工艺能力如下:

1.抽样

在批量生产过程中，由于既要考虑影响螺栓拧紧力矩的组内变异，也要考虑组间变异，所以间隔取样，连续25天每天取样5个，共计125个数据。

2.确定稳定性

计算各组数据的均值和极差，绘制均值极差图，根据稳定性判据判断过程是否处于稳定受控状态。

3.当过程处于稳定受控状态时，计算过程CPK，绘制正态分布图。

计算CPK和绘制正态分布图的方法有两种:excel表格和统计软件。计算过程如下:

①excel表格计算及正态分布图:将记录的数据输入excel表格，注意按组输入数据。用STDEV函数直接计算过程的标准差σ，再用CPK计算公式计算CPK。注意STDEV和STDEVA的区别。STDEV在计算中不包含文本和逻辑值，而STDEVA在计算中包含文本和逻辑值。

②利用软件计算绘制正态分布图:本文以Minitab为例，将记录的数据引入Minitab工作表。选择统计→质量工具→能力分析→组内/组间，设置数据列、规格上下限等。在弹出的窗口中，完成后点击确定，软件将自动完成计算并绘制正态分布图。

4.结果分析

根据计算可以看出，对于125±5n . m的扭矩要求，目前的设备能力过大，必要时可采用精度较低的拧紧机拧紧，避免投资浪费。

本文仅通过螺栓拧紧机的工艺能力分析，初步介绍了SPC在变速器装配工艺中的应用。在整个产品制造过程中，SPC的应用远不止于此。随着SPC在制造领域的广泛应用，“中国制造”产品的质量水平必将发生质的变化，达到真正的世界水平。