一、汽車制造業(yè)中對(duì)產(chǎn)品的質(zhì)量控制

    汽車制造業(yè)屬于典型的大批量生產(chǎn)機(jī)械行業(yè)，隨著現(xiàn)代質(zhì)量理念的漸入人心和質(zhì)量意識(shí)的不斷加強(qiáng)，無論是在現(xiàn)代化的整車廠、動(dòng)力總成廠還是零部件廠，統(tǒng)計(jì)過程控制(SPC)和統(tǒng)計(jì)抽樣檢驗(yàn)都已成為企業(yè)實(shí)施質(zhì)量控制的基礎(chǔ)。事實(shí)上，現(xiàn)代企業(yè)中不少產(chǎn)品的質(zhì)量特性值甚至完全可以由工藝來保證，充其量只需輔以頻次很低的抽檢，以驗(yàn)證工藝的穩(wěn)定性。這種情況在質(zhì)量特性值為某些物理量時(shí)更為突出，考量一組以過盈配合方式裝配在一起的零件組合可靠程度的壓合力(壓入/壓出)就是一個(gè)典型例子。此類情況即使在一臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)中也是很多的，如壓入缸體的定位銷、油封法拉和壓入缸蓋的氣門導(dǎo)管、氣門座圈等。作為質(zhì)量特性值的壓合力，在應(yīng)用的工藝、設(shè)備和工件材質(zhì)很穩(wěn)定的情況下，其大小主要取決于過盈量。鑒于對(duì)壓合力的要求一般都表述為大于(不大于)某個(gè)額定量值的形式，而這在工藝上較容易保證，因此即使在極少數(shù)的有抽檢這個(gè)環(huán)節(jié)情況下，頻次也很低。另外，必須指出的一點(diǎn)是相比檢測(cè)工件的幾何量參數(shù)，對(duì)類似壓合力的物理量的檢測(cè)更困難。
    

二、由批量生產(chǎn)條件下偶發(fā)原因引起的難題

    連桿式發(fā)動(dòng)機(jī)的關(guān)鍵零件之一，借助穿過其小頭孔中的活塞銷與活塞組合成連桿-活塞運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)。在部分汽車發(fā)動(dòng)機(jī)中，采用了在小頭孔中壓入已襯套的結(jié)構(gòu)，顯然，這是襯套與小頭孔之間的過盈配合，兩者之間足夠大的結(jié)合力將襯套與工件緊緊地固定。
    按規(guī)定，評(píng)價(jià)襯套與連桿小頭孔結(jié)合可靠程度的指標(biāo)“壓合力”必須大于2500N，即把襯套壓入或壓出工件時(shí)，壓力值不能小于2500N。如前所述，在生產(chǎn)過程運(yùn)行正常、穩(wěn)定的情況下，確保這項(xiàng)質(zhì)量特性值符合規(guī)定要求沒有問題，也就是可以通過“工藝保證”。事實(shí)上，即使在那些為數(shù)不多的主流發(fā)動(dòng)機(jī)廠里，對(duì)連桿小頭孔襯套壓合力的直接監(jiān)控，也只是間隔較長(zhǎng)地利用壓力傳感器通過串接在襯套壓裝專用設(shè)備的壓頭上，以檢測(cè)實(shí)際壓入力大小。當(dāng)然，更準(zhǔn)確的方法還是采用萬能材料試驗(yàn)機(jī)，輔以專用的測(cè)量軟件、夾具和壓頭，直接對(duì)連桿/襯套組件進(jìn)行壓合力測(cè)試，在生產(chǎn)批量很大時(shí)，抽樣頻次可設(shè)定為1次/周，一次一般取兩件。雖然借助這些專門的配置，整個(gè)操作并不困難，但裝夾、調(diào)整，特別是選用合適的壓合力程序還是耗費(fèi)時(shí)間的。但在大多數(shù)情況下，上述定期測(cè)試僅是一種對(duì)工藝可靠性的驗(yàn)證，幾乎難得碰到壓合力這一質(zhì)量特性值為不合格的情況。
    然而，在節(jié)奏很快的大批量生產(chǎn)條件下，即使采用再先進(jìn)的加工技術(shù)，也很難避免發(fā)生偶然的疏漏，此時(shí)往往會(huì)帶來“如何處理”的問題。
    被壓入襯套的連桿小頭孔，在同一工位將同時(shí)完成打孔、擴(kuò)孔、半精鏜、精鏜等4道工序，后兩道工序是由裝夾于刀桿上的刀片加工完成的。連桿自動(dòng)生產(chǎn)線執(zhí)行SPC的監(jiān)控方式是按規(guī)范的方式，即每間隔(1～2)h(根據(jù)不同品種工件)抽測(cè)一個(gè)5件的樣本，測(cè)得數(shù)據(jù)在顯示的同時(shí)會(huì)自動(dòng)輸入控制部分。偶發(fā)事件出現(xiàn)在一個(gè)夜班，在凌晨的一次測(cè)量中突然發(fā)現(xiàn)顯示的小孔實(shí)測(cè)值均超過了公差帶的上限，即發(fā)生了孔呈過大的情況，停機(jī)對(duì)設(shè)備的各個(gè)環(huán)節(jié)仔細(xì)檢查后才發(fā)現(xiàn)，原來用于半精鏜的那把刀片的裝夾松弛，造成這道工序加工失誤。再追溯到之前的一次SPC樣本測(cè)量是正常的。因此，出現(xiàn)了近800件的小頭孔存在超差的連桿中間產(chǎn)品。顯然，如果全部報(bào)廢處理會(huì)造成很大損失，考慮到超差量只有幾絲，而之前的壓合狀態(tài)有一定裕度，采取了繼續(xù)在下一道壓裝工序襯套壓入小頭孔，但下一步該如何確認(rèn)質(zhì)量特征值壓合力是否在允許范圍內(nèi)呢？
    

三、計(jì)量抽樣檢驗(yàn)的一次成功實(shí)踐

    企業(yè)采用的直接檢測(cè)方法，用于應(yīng)對(duì)一周1～2次，每次2～3根的工作量，但如果要應(yīng)對(duì)近800根的存疑工件，則無論是在時(shí)間上還是設(shè)備負(fù)荷上都不可能。經(jīng)過鄭重考慮，決定采用計(jì)量抽樣檢驗(yàn)程序處理這批連桿，那么為什么不采用企業(yè)更為熟悉和廣為應(yīng)用由GB2828-2003《計(jì)數(shù)抽樣檢驗(yàn)程序》規(guī)定的“逐批檢查計(jì)數(shù)抽檢程序”呢？ 這是因?yàn)?，在本案例中，作為抽檢對(duì)象的質(zhì)量特征值“壓合力”不僅是計(jì)量值，而且用于檢測(cè)的設(shè)備本身就是一臺(tái)具有豐富功能的數(shù)字式儀器； 另一方面，在(檢驗(yàn))批量、檢查水平、嚴(yán)格度、方案類型和可接受質(zhì)量水平(AQL)都不變的情況下，計(jì)量型抽樣檢驗(yàn)一般要比GB2828-2003顯著地減少抽檢數(shù)，這對(duì)較為復(fù)雜又耗時(shí)的測(cè)試方式來講更有實(shí)際意義。事實(shí)上，GB/T6378.1-2008的全稱: 按接收質(zhì)量限(AQL)檢索的對(duì)單一質(zhì)量特性值和單個(gè)AQL的逐批檢驗(yàn)的一次抽樣方案，本身就與連桿小頭孔襯套壓合力的情況十分吻合。
    下面介紹如何將兩者結(jié)合，通過對(duì)上述典型案例的計(jì)量抽樣檢驗(yàn)來判斷有疑問批次工件是否可以被接收。
    (1)工件批量n=800，執(zhí)行抽樣檢驗(yàn)的水平為“一般檢驗(yàn)水平Ⅱ”，據(jù)此，可從GB/T6378.1-2008的表A.1中找出“樣本量子碼”為J。
    (2)對(duì)于計(jì)量抽樣檢驗(yàn)中的AQL，可以理解為與該企業(yè)規(guī)定的“工廢率”相對(duì)應(yīng)，按當(dāng)年企業(yè)質(zhì)量目標(biāo)中對(duì)連桿的要求，工廢率為0.6。而在標(biāo)準(zhǔn)中，可選最為接近的一擋0.65。
    (3)本案例中的質(zhì)量特性值壓合力，是一單邊公差，即為“單側(cè)規(guī)范限”，據(jù)前邊確定的字碼J和AQL水平，從標(biāo)準(zhǔn)中的B.1可查出樣本量n=35，接收常數(shù)k=1.18。順便指出，如果采取GB2828-2003的記述抽樣檢驗(yàn)方法，需抽檢的樣本大小n=80。
    (4)隨機(jī)抽取數(shù)量為n=35的工具作為樣本，測(cè)量每個(gè)樣本的質(zhì)量特性值-壓合力(實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)此處略)，并據(jù)此計(jì)算樣本均值和標(biāo)準(zhǔn)偏差s:
    

    (5)按標(biāo)準(zhǔn)中的單側(cè)規(guī)范限接收準(zhǔn)則對(duì)上述存疑批作出判斷
    ①首先，得計(jì)算出質(zhì)量統(tǒng)計(jì)量Q_U或Q_L
    對(duì)于僅規(guī)定上規(guī)范限U的，采用Q_U
    

    對(duì)于僅規(guī)定下規(guī)范限L的，采用Q_L
    

    ②各項(xiàng)計(jì)算值
    樣本量n:35
    樣本平均值:2751N
    樣本標(biāo)準(zhǔn)偏差s:195N
    規(guī)范限(下)L:2500N
    質(zhì)量統(tǒng)計(jì)量Q_L:1.287
    接收常數(shù)k:1.118
    接收準(zhǔn)則判斷式:是否大于或等于k(Q_L≥k)
    在此的結(jié)論:是(1.287>1.118)
    ③滿足了接近準(zhǔn)則，故該存疑批可以接收
    客觀地講，同樣是統(tǒng)計(jì)抽樣檢驗(yàn)，人們對(duì)計(jì)數(shù)型抽樣的熟悉和應(yīng)用水平要比上述計(jì)量型抽樣高。事實(shí)上，在采取后者時(shí)雖然會(huì)提高對(duì)所用檢測(cè)工具的要求和增加一些數(shù)據(jù)處理上的工作量，但在眾多企業(yè)普遍加大質(zhì)量監(jiān)控力度和相關(guān)投資背景下，執(zhí)行計(jì)量抽樣檢驗(yàn)更為合理，可以提高工作效率。