計量典型案例83：搭建完善測量管理體系
保證車輛檢測數據精準
- 發布時間：2020-09-08 15:50???? 信息來源：計量司
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長城汽車股份有限公司是中國最大的SUV、皮卡制造商，于2003年、2011年分別在香港H股和國內A股上市，截止2018年底資產總計達1118億元。旗下擁有哈弗、WEY、歐拉和長城皮卡四個品牌，產品涵蓋SUV、轎車、皮卡三大品類，具備發動機、變速器等核心零部件的自主配套能力。
天津生產基地位于天津經濟技術開發區西區，總占地面積338萬平方米，項目總投資126.7億。現擁有員工1.3萬余人，具備50萬輛整車及發動機、變速器、內外飾等核心零部件、物流生產、出口及員工生活配套園區。天津哈弗分公司擁有高精度沖壓車間、數字化焊裝車間、全自動涂裝車間、高標準總裝車間，主導產品哈弗H6、M6、F7，明星車型哈弗H6自上市以來產銷量業績表現上佳，長期穩居國內SUV銷量冠軍，成為唯一能與合資品牌相抗衡的自主SUV車型，后續F系列將繼續譜寫輝煌。長城汽車強勁的發展勢頭，穩健的經營，高品質的產品，贏得了各級政府和社會的充分肯定。先后被世界權威品牌評估機構Brand Finance評為中國汽車百強榜第一名，被全國工商聯評選為“中國民營企業500強”和“中國民營企業制造業500強”，連續6年被天津市委市政府授予“天津市優秀民營企業”稱號；且多年榮獲開發區“環境保護優秀單位”等獎項。秉承“中國造 ?長城車? 享譽全世界”的公司愿景，“以打造顧客驚喜為己任，為員工創造幸福，為客戶創造價值，為社會創造效益”的公司使命，“每天進步一點點”的企業精神，“誠信、責任、發展、共享”的核心價值，搭建了完善的測量管理體系，引進國際最先進的測量和加工系統，保證車輛檢測數據的高度精準。
一、背景情況
磷化是一種化學與電化學反應形成磷酸鹽化學轉化膜的過程，所形成的磷酸鹽轉化膜稱之為磷化膜。磷化主要目的是活化、形成膜核生成磷化膜，磷化膜是提升車身涂層耐久性、耐腐蝕性的主要因素。
磷化總酸是影響磷化膜生成的主要因素，總酸濃度低，磷化膜生成反應所需要的游離的磷酸鋅量不足，而不能充分生成磷化膜；反之，過高后，生成磷化膜的藥品消耗量過大，沉渣發生量增多，且附著在磷化膜表面而成缺陷。所以磷化總酸濃度必須經過嚴格控制，需車間化驗員每日于生產開始前、生產過程中、生產結束后（異常發生時除外）進行監控，化驗員根據控制計劃結合化驗參數開取加藥單，前處理電泳巡檢員在生產結束后會依據加藥單對磷化槽液進行加藥，技術員對化驗結果進行SPC分析來判定磷化總酸數值是否符合產品技術要求。運用SPC工具分析結果顯示，磷化總酸過程穩定性較差，影響整車品質。為解決此問題，長城汽車組建研討小組，對涂裝磷化過程進行解剖分析。
二、技術措施
為解決此問題，長城汽車組建研討小組，對涂裝磷化過程進行解剖分析。以下為分析過程：
依據控制計劃中磷化總酸度要求，技術員采集數據，進行SPC分析，分析過程中發現數據均在工藝參數范圍內，但過程參數波動較大，詢問前處理加藥人員均依據化驗單進行加藥，對加藥過程進行確認，發現：加藥人員將藥劑倒入加藥罐中，打開隔膜泵開始加藥，隔膜泵特點為存在滯后性，不能直接調節加藥速度，會造成所加藥劑在短時間內一次性全部加入槽液中，槽液中磷化總酸的含量會迅速上升,導致化驗參數增大，但是隨著生產過程的進行，磷化總酸不斷消耗，化驗的參數會逐漸降低，最終導致化驗參數波動性變大。技術員對化驗參數進行過程能力分析，得出以下結論：（1）從“正態概率圖”分析， P=0.008＞0.005 說明數據基本符合正態分布，但正態性差；（2）從“最后25 個子組”可以看出，子組內的數據寬度分布異常，子組內變差大；同時子組均值距離中心線較遠，說明子組間變差大；（3）從“能力圖”中可以看出Cpk＝0.85＜1.33，說明過程能力不足，子組間存在大的變差，因此該過程不受控。以上分析可以得出隔膜泵加藥方式存在漏洞，不滿足工藝要求，故對加藥方式進行改進，結合隔膜泵本身設備缺陷及參數穩定性需求，更換加藥設備。計量泵也稱定量泵或比例泵，是一種可以滿足各種嚴格的工藝流程需要，流量可以在0~100%范圍內無級調節，用來輸送液體的一種特殊容積泵。計量泵是流體輸送機械的一種，其突出特點是可以保持與排除壓力無關的恒定流量。使用計量泵可以同時完成輸送、計量和調節的功能，從而簡化生產工藝流程。將加藥設備更換為計量泵并對此進行驗證，使用SPC分析工具對參數進行再次分析，分析結果如下：（1）從“正態概率圖”分析，數據點基本擬合在直線內，無散亂，P=0.018＞0.005 說明數據的正態性很好，滿足正態性的要求，可以進行下一步分析；（2）從“能力直方圖”看，正態性較好，分布曲線和正態曲線對比，基本相符，數據分布比較集中，并且分布曲線沒有超出規范線；（3）從“Xbar控制圖”，數據隨機分布，不存在異常點，說明過程受控，過程中無特殊原因存在；4、從“R 控制圖”可以看出數據分布隨機，無超出控制限等異常點，說明過程受控，過程中無特殊原因存在；5、從“最后25 個子組”可以看出，子組內的數據寬度分布無異常，子組內變差小；同時子組均值在中心線的左右隨機分布，說明子組間變差小；6、從“能力圖”中可以看出Cpk＝2.04＞1.33，Cpk=2.04，Ppk=2.05兩者差異較小，說明過程能力非常充足，過程中子組間的變差較小，因此該過程屬于第Ⅰ類過程，過程受控且能力充足。
圖1 磷化總酸過程能力分析
三、具體成效
結合改進后磷化總酸過程能力分析結果和計量泵的加藥特點（可以通過調節計量泵開度控制加藥速度，中控室設定程序為每四臺車滴加三分鐘，既每臺車滴加藥劑時間為0.75秒，使加藥完成時間與生產結束時間保持一致，實現加藥穩定性和持續性），可以得出使用計量泵加藥能有效滿足生產需求和參數過程穩定需求，故取消隔膜泵加藥方式，采用計量泵加藥方式，從而提升了磷化總酸過程能力，保證了整車品質。
圖2 磷化總酸過程能力控制圖
四、感受體會
通過運用SPC工具對磷化過程進行確認，繼而更換加藥方式的案例，得出監視和測量設備需定期進行測量數據分析，從而提升過程能力，更好讓監視和測量設備服務于整車品質。