张 刚

（中航飞机股份有限公司西安飞机分公司，陕西 西安 710089）

质量技术在质量改进中的应用

张 刚

（中航飞机股份有限公司西安飞机分公司，陕西 西安 710089）

二十一世纪是质量的世纪，企业为了求生存、保优势，就必须进行质量管理模式的转变和持续的质量改进。而不论是质量管理模式转变还是质量改进活动中总伴随着新的质量技术的产生与应用，因此质量技术不仅是质量管理转型升级的推动者，同时也为质量改进的成功插上了隐形翅膀。文章选取典型壳体铸件，以降低裂纹废品率为例，着重介绍了排列图、流程图、因果图、回归分析、散点图、过程能力分析和控制图等常用质量技术在质量改进中的应用，可对质量技术的综合应用起到一定的借鉴作用。

质量技术；质量改进；应用

1 引言

二十一世纪是质量的世纪，企业为了求生存、保优势，就必须进行质量管理模式的转变和持续的质量改进。而不论是质量管理模式转变还是质量改进活动中总伴随着新的质量技术的产生与应用，因此质量技术不仅是质量管理转型升级的推动者，同时也为质量改进的成功插上了隐形翅膀。铸造过程是一个集化学、物理变化的复杂过程，影响铸件质量的因素多且错综复杂，一个因素控制不好，就可导致缺陷的产生。为降低铸件裂纹废品率，虽采取了许多有效的改进措施，并取得了一定的改进效果，但由于提高铸件质量是一个系统工程，涉及铸造过程的方方面面，有时还会出现一些不明原因的裂纹废品，且控制住的裂纹废品率还会出现反弹。因此，为获得满足要求且稳定的产品质量，就必须综合采用先进的质量技术对铸造过程进行系统全面的分析与改进，因此，质量改进效果如何很大程度上取决于质量技术的准确选择与应用。本文选取典型壳体铸件，以降低裂纹废品率为例，着重介绍了排列图、流程图、因果图、回归分析、散点图、过程能力分析和控制图等常用质量技术在质量改进中的应用，可对质量技术的综合应用起到一定的借鉴作用。

2 常用质量技术简述

质量改进是一个综合复杂的实施过程，涉及到诸多因素，需要综合应用许多先进的质量技术进行全面而系统的分析、控制与改进，因此，质量技术的准确选择和使用直接决定着质量改进的实施效果。质量改进过程中常用质量技术如表1所示。

表1 常用质量技术

3 应用案例

3.1 排列图

排列图又称为博拉图（Pareto Diagram），它用一组从高到低排列的矩形来表示质量改进项目从最高到最低的排列顺序。意大利经济学家（Pareto）首先提出了“关键的少数和微不足道的多数”的帕累托原理，后来美国质量管理专家朱兰博士把它引入质量管理中，提出“80%的过程问题仅仅来源于20%的主要原因”、“改善的第一步从排列图开始”，从而使排列图成为寻找影响产品质量关键因素的常用质量技术，由此来确定改进的切入点，以保证取得最好的质量改进效果。通过对壳体铸件零件缺陷历史数据进行分类排序并绘制缺陷排列图，从图1所示的壳体铸件零件缺陷排列图中可直观地发现，裂纹缺陷发生机率最多，约占缺陷总量的35.5%，因此，依据20/80原则，确定降低裂纹缺陷为改进的切入点，优先予以解决。

图1 典型壳体铸件缺陷排列图

3.2 流程图应用

流程图（Process Map）是一种分析、揭示过程现状的有效质量诊断工具，通过对流程依顺序执行的步骤、事件及操作的研究分析及其实际状况的详细调查，能清楚发现生成问题和需进行改进的环节。项目团队通过实际调研、分析并绘制图2所示典型壳体铸件铸造流程图，理清了其制造过程主要步骤和活动流向，明确了各部门责任、作用和相互关系，通过有效分析，确定了制芯、浇注为裂纹缺陷生成的关键工序，需要予以关注和改进。

图2 典型壳体铸件铸造流程图

3.3 因果图应用

因果图（Cause and Effect Diagram）是揭示问题与其潜在原因关系的一种重要质量技术。通过因果图可将潜在原因直观展示出来，加以组织与归并，从而找到问题的症结。由于铸造生产是一个多工序且复杂的生产过程，涉及到的参数有很多。项目团队依据裂纹生成机理，采用头脑风暴法，从人、设备/工装、材料、方法、环境和测量等方面进行分析，通过图3所示因果图，初步确定模具温度、精炼温度、精炼时间、浇注温度、浇注时间、壳芯组合烘干时间、壳芯烘烤温度和壳芯烘烤时间等因素可能是造成裂纹缺陷的关键影响因素。

图3 裂纹因果分析图

3.4 回归分析与散点图应用

回归分析（Regression Analysis）、散点图（Scatter Diagram）是广泛应用于变量间关系研究的质量分析技术。在实际生产中各工艺参数对裂纹缺陷所起的作用不是孤立的，而是相互联系的且影响程度有所不同，如何才能达到工艺参数的最佳组合，才能不出现或少出现缺陷呢？这就需要采用回归分析质量技术进行进一步的定量分析。

通过对模具温度、精炼温度、精炼时间、浇注温度、浇注时间、壳芯组合烘干时间、壳芯烘烤温度和壳芯烘烤时间等因素逐一进行回归分析和绘制散点图，最终确认壳芯烘烤温度和浇注时间才是真正的关键影响因素，如图4所示。

图4 壳芯烘烤温度、浇注时间回归分析

3.5 过程能力分析应用

过程能力分析（Process Capability Analysis）是对处于稳定受控状态过程表现极其对产品和服务质量满足程度的评价与分析，可为确定改进方向、监控质量改进效果，以及合理调整资源配置提供依据。通过图 5所示典型壳体铸件铸造过程能力分析应用，可及时了解过程的质量满足程度，确定最佳过程能力为质量改进标杆，进行有效质量改进。

图5 典型壳体铸件铸造过程能力分析

3.6 控制图应用

控制图（Control Chart）是对过程质量特性值进行测定、记录、评估和监控过程是否处于控制状态的一种用统计方法设计的图形，是监控过程绩效最有效的质量技术，从中能迅速发现过程出现的异常波动。它主要有以下几种应用：

3.6.1 分析判断过程稳定性和受控性，确认质量改进效果

从图 6所示裂纹控制图可以看出，改进前，铸造过程处于是不稳定、不受控状态，急需进行改进；改进中，裂纹控制图还存在一个异常点，说明质量改进虽取得了一定效果，但质量波动还未彻底解决，还需进一步分析失控原因并采取相应改进措施，以消除质量波动；改进后，过程是稳定受控的，裂纹废品率已稳定地控制在7.69%范围内，质量改进取得了预期目的。

图6 裂纹控制图

3.6.2 监控过程稳定性和受控性，确保产品质量

选用图 7所示的裂纹控制图，可监控产品裂纹不合格品率是否稳定在某一水平上，通过监测裂纹产品不合格率变化来监控过程的稳定性和受控性，进而确保产品质量。当控制图发生检测值超出控制线、连续14点中相邻点上下交替、连续9点在中值一侧、连续6点上升或下降等异常中的任意一种情况时，应立即采取纠正措施。

图7 裂纹控制图

4 结论

从排列图、流程图、因果图、回归分析、散点图、过程能力分析和控制图等质量技术在质量改进中的应用实例可以看出，质量技术具有广泛的应用前景和很强的实用功能，通过正确选择、综合应用质量技术，不仅提高能分析的深度和可靠度，而且保证了改进方法的可控性和改进效果的有效性，因此，正确选择、综合应用质量技术是质量改进成功的关键所在，为质量改进的成功插上了隐形翅膀。

［1］ 任善之.最新铸造标准应用手册［M］.北京：机械工业出版社，1994.

［2］ 中国机械工程学会铸造专业分会编.铸造手册［M］.北京：国防工业出版社，1996.

［3］ Thomas Pyzdek.The Six Sigma Project Planner［M］.Mc Graw-Hill Trade，2003.

［4］ 马林.六西格玛管理［M］.北京：中国人民大学出版社，2004.

［5］ 刘书庆.质量改进有效性对产品实现过程影响实证研究［J］.工业工程与管理，2014，19（6）：12-21.

The application of quality technology in quality improvement

The21st century is the century of quality. The enterprise has to quality management model change and continuous quality improvement for survive and taking advantage. But whether quality management model change and quality improvement activities always accompany by the generation and application of new quality technology， so the quality technology is not only the promoter of quality management transformation and upgrading， but also the stealth wing of quality improvement success. This paper chooses typical shell casting as an example， which reduces the crack rejection rate. It introduces pareto diagram， process map， regression analysis， scatter diagram， process capability analysis and control charts and other commonly used technology in the application of quality improvement. The integrated application of quality and technology plays a certain reference function.

Quality technology； quality improvement； application

TB24

A

1008-1151（2016）01-0023-03

2015-12-13

张刚（1975-），男，陕西兴平人，供职于中航飞机股份有限公司西安飞机分公司质量管理部，研究生学历，从事飞机制造质量管理工作。