QC工具提升定位螺柱加工合格率研究.pdf

应用研究模具制造 2023年第11期QC工具提升定位螺柱加工合格率研究屈明亮，董晨曦，马菁清，梁 洁，穆延兵，陈 波（河南航天精工制造有限公司，河南信阳 464000）【摘要】定位螺柱在产品加工过程中连续批次性报废，导致订单迟迟无法交付。针对此问题，工作人员可以使用QC工具，找出定位螺柱产品生产中存在的根本问题，从而制定有效措施，有效提升产品加工合格率。关键词：QC工具；定位螺柱；加工合格率中图分类号：TH16 文献标识码：BDOI：10.12147/ki.1671-3508.2023.11.035Research on Improving the Qualification Rate of Positioning Stud Processing with QC ToolsQu Mingliang，Dong Chenxi，Ma Jingqing，Liang Jie，Mu Yanbing，Chen Bo（Henan Aerospace Seiko Manufacturing Co.,Ltd.,Xinyang,Henan 464000,CHN）【Abstract】Positioning studs are continuously scrapped in batches during product processing,resulting in delayed delivery of orders.In response to this issue,QC tools were used to identify the fundamental problems in the production of positioning screw products,and effective measures were formulated to effectively improve the product processing qualification rate.Key words:QC tool；positioning stud；processing qualification rate1 选择课题2021年，顾客在我公司订购了标准为Q/Dk99.41-2011的定位螺栓（见图1），公司4月份在产品加工过程中出现连续3批整批报废问题，由于产品报废原因未找到，导致投产三次均报废，订单迟迟无法交付，造成了客户抱怨。图1 定位螺柱零件图为满足客户交付需求，QC小组以期提高加工合格率作为课题开展工艺方案优化，确保产品及时交付客户。2 现状调查小组成员对工艺现状及存在问题进行了调查、分析，选取近期生产的定位螺柱产品，对其加工合格率进行统计，定位螺栓产品报废情况如表1所示。此产品连续三批在加工过程中出现批次性不合格现象，造成生产成本极大浪费，延误交期，造成客户严重抱怨，产品加工合格率亟待解决。通过对产品加工过程及表1 报废产品详细信息mm批次号H2101-2471H2103-3296H2106-0029规格M863M863M863表面处理ECPECPECP报废数量38件40件89件报废时间3月20日6月10日7月15日报废原因外圆尺寸（短端）8.455-8.477，实测值为8.434-8.444（20/20），长端外圆尺寸为8.055-8.077，实测值为8.030-8.048（20/20）。外圆尺寸（短端）ds=8.055-8.077，实测尺寸 ds=8.040-8.053（7/10）；外圆尺寸（长端）要求8.455-8.477，实测值为8.442-8.453（10/10）。产品表面电击伤（5/10）；外圆尺寸（长端）为8.455-8.477，实测值为8.445-8.452（局部），比例：9/10。115应用研究模具制造 2023年第11期公司加工能力分析，计划将定位螺柱加工合格率由 0提升至80%以上。公司拥有多年紧固件制造经验的技术员，领导特别重视，在组织上、技术上都给予了很大的支持，为攻克难题提供了保障。3 设定目标本次QC小组活动主要提高产品加工合格率，同时根据客户需求及公司加工能力和技术积累，计划通过小组活动将定位螺栓加工合格率由0提升至80%以上。QC小组成员由管理经验丰富的部门领导和一线技术骨干组成，拥有多年紧固件制造经验的技术员，部门领导特别重视，在组织上、技术上都给予了很大的支持，为攻克难题提供了保障。4 原因分析对产品的报废原因分析可以发现，产品报废原因主要为3类：外圆长端尺寸、外圆短端尺寸不合格、表面电击伤，现将每件产品设定为存在3个缺陷数，则按实际缺陷数的Pareto图检测，如图2所示。200150100500120.00%100.00%80.00%60.00%40.00%20.00%0.00%100.00%58.74%83.27%缺陷数累计百分比0%长端尺寸不合格短端尺寸不合格电击伤定位螺栓缺陷数Pareto图图2 定位螺柱缺陷的Pareto 图（帕累托图）从Pareto 图可以看出，导致产品报废的主要原因是产品长端及短端直径尺寸超差，占据总缺陷数的83.27%，因此将提高定位螺柱长短端直径尺寸的生产过程控制水平作为主要方向。根据公司的产品加工流程以及该产品的加工路线，绘制SIPOC流程图1。通过SIPOC流程图可以看出该产品基本的生产流程图以及在组织中的位置。随后，通过对产品加工工艺及加工过程复查，绘制了杆径尺寸超差问题原因分析故障树，如图3所示。经初步分析，对该产品杆径尺寸产生影响的环节主要有数车、热处理喷砂、表面处理过程2。5 确定要因根据以上原因分析结果，采用现场调查验证方法，对造成产品加工不合格的末端因素进行逐个确认3。5.1 确定主要不合格过程第一，数车过程。对数车工序加工过程进行了复查，产品数车工序的尺寸特性记录，数车加工光杆尺寸均满足工艺要求，排除数车工序的影响；第二，热处理喷砂过程。产因热处理加工过程中会产生氧化皮及氧化色，采用喷砂去除氧化皮，喷砂过程中砂粒对光杆部位产生碰撞、摩擦，导致杆部外圆尺寸减小。经复查三批次产品表面处理前后的尺寸特性记录，发现在热处理喷砂工序后产品尺寸明显减小；第三，表面处理过程。由于电抛光是采用电化学处理（阳极溶解）的方式使喷砂后产品表面达到光亮态，不可避免的造成尺寸减小，最终导致产品光杆尺寸超下差。经复查三批次产品表面处理前后的的尺寸特性记录情况，发现在表面处理工序后产品尺寸明显减小。通过以上验证，发现热处理喷砂过程、表面处理过程是导致产品尺寸减少的主要过程。5.2 确定主要原因（1）人员技能水平不够。我公司技能人员均经过公司考核，上岗证有效，并取得国家认可的职业资格证书，且长期处于高性能紧固件生产一线，技能水平高，加工经验丰富具备加工能力，故该问题为非主要原因。（2）加工工艺不合理。经查，H2101-2471、H2103-3296、H2106-0029 等三批次产品执行工艺文件均为AX.2030.4428，加工工艺路线为“固溶喷砂钳工普车数车时效喷砂滚丝除油磁力探伤清洗终检包装入库”。数车工序按工艺文件AX.2030.4428中“25数车”工序规定执行，根据工艺加工要求，产品加工工艺中数车工序尺寸为产品干部尺寸最终成型尺寸，产品标准要求光杆尺寸8.1-0.023-0.045mm，数车工序光杆尺寸按图3 故障树分析图杆径尺寸超差加工工艺加工过程产品检验数车数车热处理表面处理尺寸热处理表面处理 116应用研究模具制造 2023年第11期照8.1-0.023-0.045mm 执行，数车工序各项要求复合标准要求。但工艺中未考虑到后续热处理、喷砂以及表面处理工序，会对产品尺寸造成影响，而工艺中未压缩光杆尺寸公差，若产品光杆尺寸按照极限下差加工，经过后续工序加工，存在最终产品尺寸超差风险。故该因素为要因。（3）过程质量控制不到位。公司于1995年按GB/T19001-1994要求建立质量管理体系，先后通过了 GB/T19001 质量管理体系认证、GJB9001、AS9100质量管理体系认证，2010年起公司先后通过了Nadcap热处理、无损探伤、电镀银特种工艺认证和材料性能实验室认证。公司严格贯彻执行质量管理体系文件，并经常开展质量培训、质量宣传、质量知识竞赛等活动。按期开展质量自查、质量内审及管理评审，对发现的问题和存在的薄弱环节，及时制定措施，及时进行整改。目前，公司质量管理体系运行良好，产品质量受控，符合质量管控要求。由调查分析结果看出数车工序尺寸未给后续工序留足余量，热处理喷砂及表面处理过程后尺寸减小，是导致产品最终尺寸超差的根本原因。6 制定对策针对以上分析出的不合格原因，在确保产品尺寸、性能不受影响的亲前提下，制定了以下改进方案。第一，优化工艺路线。将热处理工序置于数车工序之前，消除喷砂过程对产品尺寸的影响。第二，优化数车工序尺寸。根据实验验证结果对数车工序尺寸公差进行压缩，为电抛光处理留出余量。7 优化工艺路线已对产品工艺路线进行优化，将热处理工序置于首道工序，消除喷砂对杆径的影响。对AX.2030.4428在线工艺文件进行换发，编制TCM工艺，并于正式上线，基础BOM和工艺路线已按照最新版工艺更新，原工艺文件进行作废处理。同时，数车工序根据实验验证结果对杆径尺寸公差进行压缩，为电抛光处理留出余量，保证电抛光后产品最终尺寸满足标准要求。8 效果评价对策实施后，重新投产一批产品（H2107-3658）已顺利入库，投产120件，入库104件，合格率由0提升至86.67%，达到了预期目标，改进前后产品合格率对比如表2所示。为了避免该类问题重复出现，做好举一反三工作，对同类的产品进行梳理，共计52份工艺文件，目前，工艺优化工作已完成。本次活动通过QC小组的团结努力，实现并超过了原定目标。表2 改进前后产品合格率对比表 mm改进前批次号H2101-2471H2103-3296H2106-0029投产数量38件40件89件合格数量000合格率000改进后批次号H2107-3658投产数量120合格数量104合格率86.67%9 结束语针对定位螺柱在产品加工过程中合格率低的问题，小组成员在QC活动开展过程中，通过运用质量管理的方法及QC工具，紧紧围绕活动目标，从数车、热处理、表面处理等过程入手，找出过程中导致问题的主要原因：数车工序尺寸未给后续工序留足余量，热处理喷砂及表面处理过程后尺寸减小，导致产品最终尺寸超差。小组通过制定改进措施并实施，将产品合格率由0提升至86.67%，达到了预期目标，取得了很大的成功。此次QC活动，使小组成员更加熟悉了对质量管理工具的使用和深化了对质量管理思想的理解，提升了整个小组的质量意识和解决问题的能力，也提升了QC小组成员组织、协调、分析与解决问题的综合素质与能力，为灵活运用QC活动来分析处理更多问题，有效率、有效益地解决长期质量难题打下了基础。参 考 文 献1王霞,周丽霞.QC工具以及值得推广的使用方法J.煤矿现代化,2003,(05):52532邱建军.质量管理常用统计工具和方法在QC中的应用J.建筑工人,2017,38(01):683候进锋.质量管理小组活动准则M 北京:中国质检出版社,2018.第一作者简介：屈明亮，男，1993年3月生，河南汝南人，汉族，本科，工程师，主要从事于产品质量与可靠性管理工作。（收稿日期：2023-07-26）DMM 117