一、汽車制造業(yè)中對產(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)量意識的不斷加強，無論是在現(xiàn)代化的整車廠、動力總成廠還是零部件廠，統(tǒng)計過程控制(SPC)和統(tǒng)計抽樣檢驗都已成為企業(yè)實施質(zhì)量控制的基礎(chǔ)。事實上，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)就是一個典型例子。此類情況即使在一臺發(fā)動機中也是很多的，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。鑒于對壓合力的要求一般都表述為大于(不大于)某個額定量值的形式，而這在工藝上較容易保證，因此即使在極少數(shù)的有抽檢這個環(huán)節(jié)情況下，頻次也很低。另外，必須指出的一點是相比檢測工件的幾何量參數(shù)，對類似壓合力的物理量的檢測更困難。
    

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)動機的關(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-活塞運動機構(gòu)。在部分汽車發(fā)動機中，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，評價襯套與連桿小頭孔結(jié)合可靠程度的指標“壓合力”必須大于2500N，即把襯套壓入或壓出工件時，壓力值不能小于2500N。如前所述，在生產(chǎn)過程運行正常、穩(wěn)定的情況下，確保這項質(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”。事實上，即使在那些為數(shù)不多的主流發(fā)動機廠里，對連桿小頭孔襯套壓合力的直接監(jiān)控，也只是間隔較長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，以檢測實際壓入力大小。當(dāng)然，更準確的方法還是采用萬能材料試驗機，輔以專用的測量軟件、夾具和壓頭，直接對連桿/襯套組件進行壓合力測試，在生產(chǎn)批量很大時，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時間的。但在大多數(shù)情況下，上述定期測試僅是一種對工藝可靠性的驗證，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，即使采用再先進的加工技術(shù)，也很難避免發(fā)生偶然的疏漏，此時往往會帶來“如何處理”的問題。
    被壓入襯套的連桿小頭孔，在同一工位將同時完成打孔、擴孔、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)抽測一個5件的樣本，測得數(shù)據(jù)在顯示的同時會自動輸入控制部分。偶發(fā)事件出現(xiàn)在一個夜班，在凌晨的一次測量中突然發(fā)現(xiàn)顯示的小孔實測值均超過了公差帶的上限，即發(fā)生了孔呈過大的情況，停機對設(shè)備的各個環(huán)節(jié)仔細檢查后才發(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，如果全部報廢處理會造成很大損失，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質(zhì)量特征值壓合力是否在允許范圍內(nèi)呢？
    

三、計量抽樣檢驗的一次成功實踐

    企業(yè)采用的直接檢測方法，用于應(yīng)對一周1～2次，每次2～3根的工作量，但如果要應(yīng)對近800根的存疑工件，則無論是在時間上還是設(shè)備負荷上都不可能。經(jīng)過鄭重考慮，決定采用計量抽樣檢驗程序處理這批連桿，那么為什么不采用企業(yè)更為熟悉和廣為應(yīng)用由GB2828-2003《計數(shù)抽樣檢驗程序》規(guī)定的“逐批檢查計數(shù)抽檢程序”呢？ 這是因為，在本案例中，作為抽檢對象的質(zhì)量特征值“壓合力”不僅是計量值，而且用于檢測的設(shè)備本身就是一臺具有豐富功能的數(shù)字式儀器； 另一方面，在(檢驗)批量、檢查水平、嚴格度、方案類型和可接受質(zhì)量水平(AQL)都不變的情況下，計量型抽樣檢驗一般要比GB2828-2003顯著地減少抽檢數(shù)，這對較為復(fù)雜又耗時的測試方式來講更有實際意義。事實上，GB/T6378.1-2008的全稱: 按接收質(zhì)量限(AQL)檢索的對單一質(zhì)量特性值和單個AQL的逐批檢驗的一次抽樣方案，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，通過對上述典型案例的計量抽樣檢驗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)行抽樣檢驗的水平為“一般檢驗水平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)對于計量抽樣檢驗中的AQL，可以理解為與該企業(yè)規(guī)定的“工廢率”相對應(yīng)，按當(dāng)年企業(yè)質(zhì)量目標中對連桿的要求，工廢率為0.6。而在標準中，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，從標準中的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的記述抽樣檢驗方法，需抽檢的樣本大小n=80。
    (4)隨機抽取數(shù)量為n=35的工具作為樣本，測量每個樣本的質(zhì)量特性值-壓合力(實測數(shù)據(jù)此處略)，并據(jù)此計算樣本均值和標準偏差s:
    

    (5)按標準中的單側(cè)規(guī)范限接收準則對上述存疑批作出判斷
    ①首先，得計算出質(zhì)量統(tǒng)計量Q_U或Q_L
    對于僅規(guī)定上規(guī)范限U的，采用Q_U
    

    對于僅規(guī)定下規(guī)范限L的，采用Q_L
    

    ②各項計算值
    樣本量n:35
    樣本平均值:2751N
    樣本標準偏差s:195N
    規(guī)范限(下)L:2500N
    質(zhì)量統(tǒng)計量Q_L:1.287
    接收常數(shù)k:1.118
    接收準則判斷式:是否大于或等于k(Q_L≥k)
    在此的結(jié)論:是(1.287>1.118)
    ③滿足了接近準則，故該存疑批可以接收
    客觀地講，同樣是統(tǒng)計抽樣檢驗，人們對計數(shù)型抽樣的熟悉和應(yīng)用水平要比上述計量型抽樣高。事實上，在采取后者時雖然會提高對所用檢測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)行計量抽樣檢驗更為合理，可以提高工作效率。