质量管理|三坐标CMM3D尺寸数据分析

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在汽车零部件制造中,假设某工厂生产刹车盘,其关键特性是刹车盘的厚度。设计规格要求厚度控制在10.00 mm ± 0.05 mm(即上限规格限USL为10.05 mm,下限规格限LSL为9.95 mm)。通过SPC监控发现,最近一批刹车盘厚度的过程能力指数Cpk仅为0.8,小于行业通常要求的1.33,且数据呈现出一定的偏移趋势,可能导致部分产品超出规格范围,存在质量风险。

  1. 数据收集与分析:
    使用SPC工具(如Xbar-R控制图)持续监控刹车盘厚度的均值和变异情况。通过绘制控制图,确认过程是否稳定。如果发现厚度均值逐渐偏移(如向9.95 mm以下漂移),可能是设备磨损或工艺参数变化导致。

  2. 识别根本原因:
    利用鱼骨图(因果图)或5Why分析法找出问题根源。例如,可能的原因包括:

    • 机床刀具磨损未及时更换;
    • 原材料批次硬度不一致;
    • 操作员未按标准调整加工参数。
      通过现场检查和数据验证,假设发现刀具磨损是主要原因。
  3. 改进措施:

    • 短期措施: 立即更换磨损刀具,并对当前批次进行100%检验,剔除不合格品。
    • 长期措施: 建立刀具更换的预防性维护计划(如每加工500件更换一次),并在SPC系统中设置早期预警(如当Cpk降至1.0时触发警报)。
  4. 过程能力提升:
    调整工艺参数(如切削速度或进给量),使过程均值尽量靠近目标值10.00 mm,同时减少过程变异(σ)。目标是将Cpk提升至1.33以上,确保过程能力满足规格要求。

  5. 验证与持续监控:
    改进后,重新收集30个样本数据,计算新的Cpk值(如Cpk=1.4),并持续使用控制图监控,确保过程稳定且无特殊原因变异。

通过以上步骤,刹车盘厚度控制在规格范围内,不合格率显著降低,生产过程更加稳定,满足汽车行业的高质量要求。