SPC在滚筒洗衣机水量检测过程中的应用

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ＳＰＣ在滚筒洗衣机水量检测

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过程中的应用

无锡小天鹅股份有限公司刘永清ＬｉｕＹｏｎｇｑｉｎｇ，柴新建Ｃａｉｘｉｎｊｉａｌｌ，毛志良Ｍａｚｈｉｌｉａｎｇ，刘芳ＬｉｕＦａｎｇ

便生产管理人员及时采取措施，消除异常，恢复过程的稳定，从而达到提高和控制质量的目的。

新产品在批量生产前，由于新产品本身质量的稳定性、生产线运行是否正常、人员的熟练程度、检测设备测量精确度等一系列不稳定因素的存在，生产过程中会遇到许多的问题，滚筒洗衣机生产也不例外。本文针对滚筒洗衣机新产品在生产的初期过程，应用ｓＰｃ统计理论及其控制图，对水量的在线检测过程进行了统计分析与诊断，找出了存在问题的原因，制订了新的检测标准（规格），并将其应用于实际生产中。

１前言

统计过程控制（ｓｔａｔｉｓｔｉｃａｌ

Ｐｒｏｃｅｓｓ

程控制与诊断理论（ｓｔａｔｉｓｔｉｃａｌ

ｃｏｎｔｒｏｌａｎｄ

Ｐｒｏｃｅｓｓ２

ＳＰＣ原理

在生产过程中，产品的各种参数波动

Ｄｉａｇｎｏｓｉｓ，简称ｓＰｃＤ），可以

ｃｏｎｔｒｏｌ，简称ｓＰｃ）是由美国休哈特博士于上世纪２０年代提出的…，自第二次世界大战后，ｓＰＣ已逐渐成为西方工业国家进行在线质量控制的基本方法。根据ｓＰｃ理论，产品质量特性的波动是出现质量问题的根源，质量波动具有统计规律性，通过控制图可以发现异常，通过过

找出异常的原因并予以排除。ｓＰｃ方法是保持生产线稳定，减少质量波动的有力工具。

ｓＰｃ主要是指应用统计分析技术对生产过程进行实时监控，科学的区分出生产过程中产品质量的随机波动与异常波动，从而对生产过程的异常趋势提出预警，以

是不可避免的。休哈特认为，根据来源的不同，质量因素可分为人、机、料、法、测、环６个方面。但从对产品质量的影响大小来分，质量因素可分为偶然因素（偶因）与异常因素（异因）两类。偶因是过程固有的，始终存在，对质量的影响较小，在技术上难以消除，在经济上也不值得消除；

钛的自清洁效应，可以使空调室外冷凝器表面不积污垢，避免制热时空调频繁除霜、室内机吹冷风的现象；钛金材料的耐腐蚀性能，使空调在沙尘暴频繁出现的北方与湿度、盐碱度偏高的沿海城市等恶劣环境，依然能显示强大的生命力。

钛金空调，创新性的将光催化复合纳米银二氧化钛材料，应用于空调的两个热

交换器——蒸发器和冷凝器，利用纳米钛

材料较强的亲水性、耐腐蚀性耐酸碱性，提高了空调的综合性能，解决了空调的性能衰减、二次污染、健康等问题。

未来，钛金材料由于其强大的综合功能将会被行业普遍使用。二氧化钛的催化能力会进一步增强，到时将不需要太阳光照射即可高效使用。配方内的胶粘剂与

铝材的牢固度会更强。工艺方面将不仅仅限于喷涂，使液态配方更均匀、可控制地附着在换热器上的新工艺如电镀、化学成膜等会出现。新一代钛金材料将会具有更强的功能与特性：亲水性更强，杀菌率更高，使用范围更广泛，使用限制条件更

少。灯

ｒ编辑，韩彬Ｉ

论文园地

异因则是非过程固有，有时存在，有时不存在，对质量影响较大，可以采取措施避免和消除。

ＳＰＣ是一种借助数理统计方法的过程控制工具。它对生产过程进行分析评价，根据反馈信息及时发现系统性因素出现的征兆，并采取措施消除其影响，使过程维持在仅受偶然性因素影响的受控状态，以达到控制质量的目的。当过程仅受偶然因素影响时，过程处于统计受控状态（简称受控状态）；当过程中存在异常因素的影响时，过程处于统计失控状态（简称失控状态）。由于过程波动具有统计规律性，当过程受控时，过程特性一般服从稳定的随机分布；而失控时，过程分布将发生改变。ｓＰｃ正是利用过程波动的统计规律性对生产过程进行实时监控的。因而，它强调过程在受控和有能力的状态下运行，从而使产品和服务稳定地满足顾客的要求。

ｓＰｃ应用的工具是生产过程的控制图，其实质就是统计假设检验的图上作业法㈣。控制图的控制界限根据统计原理确定，它是平均值加减三个标准差（±３ｓ）。控制图上有三条横线，中心一条为中心线

（ｃｅｎｔｒａｌＬｉｎｅ，ｃＬ），在上面有一条称为上

图１过程正态性检验

使其符合新产品的参数要求。

取滚筒洗衣机２５台，每台取５个数据。即过程检测样本数据分为２５组（ｍ＝２５），每组样本量为５（ｎ＝５）。过程取样数据如表１所示。

则：连续２５个点，界外点数ｄ＝０可知，该水量检测过程稳定。

过程服从正态分布且稳定，是否可以直接用于新产品的测试，取决于它的过程能力指数（Ｐｒｏｃｅｓｓ

ｃａｐａｂｉｌｉｔｙ

Ｉｎｄｅｘ）

ｃ。和ｃＤｋ。过程能力指数反映了过程加工质量满足产品技术要求的程度，也即企业产品的控制范围满足客户要求的程度。Ｃ。表示过程加工的一致性，即“质量能力”，其值越大，则质量特性值的分布也越“苗条”，质量能力越强；Ｃ。。表示过程中心仃与技术标准中心Ｍ的偏移情况，Ｃ。。越大，则两侧偏离越小。一般，过程能力指数应大干１．３３，表示过程能力充分，说明技术管理能力很强。图３所示为过程能力指数。图中，ｕｓＬ和ＬｓＬ分别表示标准上限（ｕｐｐｅｒ

ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎ

ｓｐｅｃｉｆ：ｉｃａｔｉｏｎ

对表１所示样本数据进行正态性检验，

如图ｌ所示，Ｐ一Ⅶｆ甜ｅ＝Ｏ．２８６，大干Ｏ．０５，

根据统计理论，该过程服从正态分布。

过程稳定性判别。图２是根据表１中

的样本所做的ｊ—Ｊ控制图。根据判稳准

Ｌｉｍｉｔ）和标准下限（Ｌｏｗｅｒ

图２。＿．ｓ控制图（改善前）

图３过程能力指数（改善前）

控制界限（ｕｐｐｅｒ

ｃｏｎｔｒｏｌ

Ｌｉｒｎｊｔ，ｕｃＬ），在“ｍｉｔ）。由图ｌ可知，该过程的ｃ。＝０．３８，ｃ础＝一Ｏ．１１，在上述两个方面均显示过程能力低下。一是曲线太“胖”，应该“瘦身”，实际上是一致性不好；二是过程中心与技术标准中心偏离太远，应予以校正。

针对第一个问题，对检测设备进行了调整和校准，并将检测程序做了改进。针对第二个问题，对洗衣机滚筒内的实际水量进行了测量，从而与在线检测过程的测量值进行对比。在前述的２５台洗衣机中随机抽（下转７０页）

下面有一条称为下控制界限（Ｌｏｗｅｒｃｏｎ咖ＩＬｉｍｉｔ，ＬＣＬ），ＵＣＬ、ＬＣＬ用来表示变异可按受的范围。

常用的休哈特控制图有均值一极差

（又一Ｒ）控制图，均值一标准差（又一ｓ）

控制图，中位数一极差（岩一Ｒ）控制图，单值一移动极差（Ⅳ一段）控制图，不合

格品率（Ｐ）控制图，不合格品数（骱）控

制图，缺陷数（ｃ）控制图，单位缺陷数（“）控制图等。

３滚筒洗衣机水量检测过程的ＳＰＣ诊断

为使滚筒洗衣机新产品生产的成本尽可能降低，本文应用ｓＰｃ原理和方法对新产品的在线水量检测过程进行了采用统计、分析和诊断，并对过程做了改善，以

塞堕壁夔ｌ里！塑呈垒竺业呈！！！！！！！！堕旦！

中的冷媒干度产生的沸腾传热系数与压力损失的实验整理式，确认再循环流量的最佳值（开发目标），评价其高效率化（ｃ０Ｐ提高）。４总结

在板式蒸发器中，实验性地调查了蒸发器入口的冷媒干度对冷媒的沸腾传热系

２

在把作者提出的利用喷射的方法用于安装了板式蒸发器的盐水制冷装置时，采用在这里得到的实验整理式，可以明确因

３

ＴａｆｓｕｎＯｒｉ

ＭＡＮ’ＯｅｌａＩ：ＰｒＯｃ２００３ＪＳＲＡＥ

ＡｎｎｕａＩＣｏｎｆ．，Ｂ１４

０７（２００３）．

Ｔａｌｓｕｎ０ｒＩＭＡＮ’ＯｅｔａＩ：Ｐｒｏｃ２００４ＳＣＥＪＡｋｉｔａ

喷射产生的再循环流量的最佳值。≥汀’

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ｏｆｔｈｅ３７ｔｈＪａｐａｎｅｓｅ

ａｎｄ

Ｅｉｊｉ

ＨｌＨＡＲＡｅｔａｌ：Ｐｒｏｃ

ＣＯｎｆ．Ｏｎ

（孙自伟译摘自《日本冷冻空调协会年次大会讲演论文集》）

ｆ编辑／韩彬Ｊ

数和蒸发器的压力损失所造成的影响，得出其实验整理式。

ＪＯＩｎｔ

Ａｉ卜ｃｏｎｄｉｔｉＯｎｉｎｇ

Ｒｅｆｒｉｇｅｒａｌｉｏｎ，５０（２００３）．

（上接６３页）取５台，在每台上取３个样本，洗农机通过检测设备测量后再由人工在洗衣机静态时测量其滚筒内的实际水量。其静态样本数据如表２所示，经计算可得：其均值为１６．５４Ｌ，标准差为０．１６７。属于标准范围内。

由图２知，洗衣机经检测设备测得的水量的均值为１７．８０Ｌ，比实际高出１．２６Ｌ。究其原因，是洗衣机动态检测所至。洗衣机在检测台上，是在滚筒旋转的情况下进

行测量，从而造成测量水量“虚报”现象，得出不合格的错误判定，但实际进水量却没有超过标准。也就是说，对于新产品来说，检测设备的引入给检测过程带来了一个系统误差，理论上，只要将此系统误差消除或抵消，即可使检测结果与实际相符。

鉴于此，将检测设备所使用的检测标准限值提高１．２６Ｌ，即ＬｓＬ由原来的１５．５０改变至１６．７６，ｕｓＬ由原来的１７．５０改变至１９．７６。这样改变后，即可使洗衣机滚筒内实际水量达到要求，又使检测过程有效且处于受控状态。经过两方面的改进后，对２５台洗衣机重耨进行过程采样（ｍ＝２５）。同样地，每台取５个数据（ｎ＝５），样本值如表３所示。

根据表３的样本数据，绘制

图５过程能力指数（改善后）

Ｐｒｏｃｅｓｓ

图４牙・ｓ控制图（改善后）

ＣａＰａｂｉｌｉ哆Ａｎａｌｙｓｌｓ

ｆｏｒｘ１－ｘ５

出改善后的Ｖ—ｓ控制图如图４所示。从图中可知，该过程稳

将改善后的过程做成可供检测人员

定，牙＝１８．２２６，其均值的ＬｃＬ

为１７．７４０，ｕｃＬ为１８．７１３。将其分别减去１．２６Ｌ，得到洗衣机静态时滚筒内水量均值的标准限为ＬＣＬ＝１６．４８Ｌ，ＵＣＬ＝１７．４５Ｌ。改变后的过程能力指数如图５所示，ｃ。＝１．３９，ｃ。ｋ＿１．３６，均大于１．３３，一方面表明质量特性值分布很好，质量能力较强；另一方面表明过程中心。与技术标准中心Ｍ业已“对准”。很显然，改善后的过程能力充分，技术管理能力均很强，可以用于实际生产的过程控制。

进行过程控制的ｉ—ｓ控制图，交付生产

使用。４结论

本文应用ｓＰｃ原理和工具对滚筒洗衣机水量检测过程进行了过程能力分析和诊断，根据诊断结果，对水量检测的标准界限做了调整，使得该过程由改善前的能力严重不足状态变为改善后的能力充分状态，解决了新产品生产时检测过程的标准问题，既降低了新产品生产的费用投入，也使得该过程具有了通用性，对今后控制新产品生产的过程能力有一

定的参考作用。笋ｒ

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