中国航天科工集团四院四○一所（陕西西安 710025）吴春华 钟 辉

为了找出影响心轴孔直径尺寸的主要因素，需要对加工产品的各个因素进行分析总结。以往单件小批量生产时，可以针对每件产品进行分析，找出症结所在。但随着生产任务量不断加大，逐个对产品进行分析，已不太现实，为此，急需找到一种分析、研究批量产品质量的方法。

通过考察学习，决定采用六西格玛对产品过程的各个因素进行分析，但这个过程中必需进行大量的数据分析、转换，为此引进Minitab软件进行数据分析。

1.数据分析

生产能力采用六西格玛进行研究，必需先判定产品生产过程是否属于正态分布。一般认为对于一般的生产过程，特别是在某种约束条件下的生产过程，如果生产过程稳定，则过程的输出一般服从正态分布。

心轴孔的加工生产属于一般的生产过程，其直径尺寸应当符合正态分布。但这仅是从生产的过程来判断的，不是精准判别。不能用于六西格玛异常分析中。

为了对生产过程进行正态性检验，特将2003年生产产品数据随机抽取50个，输入Minitab软件中，利用软件生成产品概率图，借助概率图的数据进行判定（生成概率见图1）。

从图1看出，控制图上的点的分布状态是生产过程运行的体现，正常波动、异常波动均可以通过图形显示出来，图形显示生成的P值（用来判断假设检验结果的一个参数，一般情况认为小于5%为小概率事件，比这个几率小的事件我们认为在一次试验中不会发生）为0.566＞0.05，表明生产过程符合正态分布。

整个过程符合正态分布，继续利用Minitab软件生成过程能力分析图（见图2）。

图中显示Cp（理想过程能力）=0.88，Cpk（实际过程能力）=0.73，两者之间差值较小，说明生产过程稳定，无不正常波动。Cpk＜1说明生产能力不足，急需提高，反映在生产实际中，表现为个别尺寸超出公差范围，其余尺寸离散度过大，即工件尺寸大小不一，波动范围过大，装配时必须挑选特定的转子组件进行装配，增加了装配难度。

2.生产过程分析及解决方法

由于数据符合正态分布，表明生产过程稳定，即心轴孔直径尺寸波动仅仅由正常波动引起。产生尺寸波动的原因是现场固有的，存在于心轴孔生产的过程中，提高生产能力只能改进生产中的某个要素或环节。为此对整个加工过程进行了分析。

加工工艺路线：检查调试设备→安装工装→装夹工件→磨出心轴孔→专检检测。

整个过程能力决定于工件材料、操作人员、加工工艺、加工设备、加工环境、检测方法。针对以上因素，相关人员按照六西格玛方法逐个进行研究分析：其中工件材料是设计图样规定的，不允许改变；加工环境一直符合安全生产条例；检测方法是经过与使用单位共同协商确定，无法更改。而加工人员、加工工艺、加工设备是可以作为过程能力提高的因素。

但这三个因素的变动对提高过程能力有多大的影响，不得而知。为了解决该问题，决定对以上三个因素变动分别进行小批量试生产，利用六西格玛方法和Minitab软件对加工数据进行处理、分析，具体方法如下：

（1）选用更高技术水平的工人 在其他因素不变的条件下，仅将工人调整为更高水平的技术工人，理论上认为高水平的技术工人，加工的产品质量更高。但这个因素对生产能力提高有多大影响，无法直接判定为此加工50件产品，按照以往的检测方法检测，将检测数据用Minitab软件进行统计分析，生成正态检测图和生产过程能力图，与图1相比较，发现两者加工能力相差无几，故选用更高水平的技术工人在生产中无实际意义。

（2）改进加工工艺 同上，改进加工工艺，试验加工50件产品，利用Minitab软件生成生产过程能力图，从图2中数值判定对加工能力提高不大，同理改进加工工艺无实际意义。

通过查阅资料，决定选用绿色碳化硅。碳化硅又称金刚砂，其硬度介于刚玉和金刚石之间。绿色碳化硅含有SiC99%以上，自锐性好，大多用于加工硬质合金，钛合金和光学玻璃等。

在其他条件不变的条件下，根据选定的砂轮材料加工50件产品，按照以往的检测方法检测，将检测数据用Minitab软件进行统计分析， 生成正态性检验图（见图3）。

从图3中看出P＞0.05，属于正态分布，证明整个工序生产能力稳定，没有出现因更环砂轮而引起的非正常波动，再次利用软件生成工序能力如图4所示。

图4中，Cp=1.32、Cpk= 1.12，位于1～1.32，功序能力尚可，能够满足生产需要。比2003年工序生产能力显著提高。

与能力图2相比，整个图像较窄，表明图4的σ值比图2的σ值小，证明工序能力得到提高。表现在实际生产中工件尺寸波动范围较小，装配相对较为容易，提高了生产效率。

通过以上试验，借助六西格玛和Minitab软件对生产中影响产品质量的因素进行了分析，找出了影响生产能力的关键因素，提高了产品合格率，这种方法避免了在提高过程中盲目改进的生产要素，浪费生产资源的现象。

3.结语

随着现代化大生产的发展，越来越多的质量问题暴露出来，依靠直接观察就能找出症结所在已不可能，必需采取系统性六西格玛分析、研究，整个过程中必需利用Minitab软件对加工数据进行分析，为六西格玛各个阶段提供各种数据，在利用这些数据从众多生产因素中找出影响产品质量的关键因素，进而为提高产品质量提供理论依据，通过理论联系实际，找到了提高工序生产能力的方法和手段。