摘要：為了提高傳感器制造的工藝水平,批量生產(chǎn)高質(zhì)量、高可靠性的產(chǎn)品,利用SPC工具對(duì)傳感器生產(chǎn)過(guò)程實(shí)施制程管制,監(jiān)控產(chǎn)品制造工藝, 保證工藝過(guò)程穩(wěn)定受控,促進(jìn)工藝優(yōu)化,提高生產(chǎn)線制造水平.
    在傳感器的批量生產(chǎn)中,我們經(jīng)常根據(jù)獲得的過(guò)程加工部件的測(cè)量數(shù)據(jù)去分析過(guò)程的狀態(tài)、過(guò)程的能力和監(jiān)控過(guò)程的變化,以判斷批量生產(chǎn)的過(guò)程狀態(tài)是否滿足要求,但簡(jiǎn)單的合格率統(tǒng)計(jì)情況已不適應(yīng)于對(duì)過(guò)程狀態(tài)和能力變化的有效分析和判定.那么,怎樣來(lái)保證批量產(chǎn)品的生產(chǎn)狀態(tài)是否滿足我們的生產(chǎn)需要呢?可以利用統(tǒng)計(jì)的方法來(lái)監(jiān)控過(guò)程的狀態(tài),確定生產(chǎn)過(guò)程在控制的狀態(tài)下批量生產(chǎn),以降低產(chǎn)品品質(zhì)的變異,從而提升最終產(chǎn)品的質(zhì)量水平.

SPC在生產(chǎn)中的實(shí)施步驟
    實(shí)施SPC的過(guò)程一般分為兩大步驟:首先用SPC工具對(duì)過(guò)程進(jìn)行分析,如分析用控制圖,根據(jù)分析結(jié)果采取必要措施,通過(guò)消除過(guò)程中的系統(tǒng)性因素和減小過(guò)程的隨機(jī)波動(dòng)以滿足過(guò)程能力的需求,如使用QSmart SPC軟件進(jìn)行分析.
   第二步則是用控制圖對(duì)過(guò)程進(jìn)行是常監(jiān)控,常用的控制圖有均值標(biāo)準(zhǔn)差控制圖、均值極差控制圖和P控制圖等.

SPC在傳感器生產(chǎn)中的應(yīng)用
下面以傳感器生產(chǎn)應(yīng)用SPC工具為例,簡(jiǎn)要論述SPC工具在實(shí)際批量生產(chǎn)中的應(yīng)用方法.具體工作流程示意圖如下:

    在SPC應(yīng)用的流程中,首先要選擇所要研究的工序過(guò)程,通過(guò)過(guò)程的選定再確定不同的研究人員,并制定相應(yīng)的研究計(jì)劃,包括研究產(chǎn)品的型號(hào)、量程、測(cè)試的數(shù)量和安排時(shí)間節(jié)點(diǎn)等等.盡量做到計(jì)劃細(xì)致周密.

1.測(cè)試數(shù)據(jù)的收集與分析
    測(cè)試數(shù)據(jù)收集的目的是對(duì)研究的過(guò)程進(jìn)行量化分析,在統(tǒng)計(jì)過(guò)程中,主要有兩次數(shù)據(jù)收集的安排,即 測(cè)量系統(tǒng) 判定的數(shù)據(jù)收集和過(guò)程能力判定的數(shù)據(jù)收集,兩次數(shù)據(jù)收集有邏輯次序,不能顛倒.
    以傳感器靈敏度測(cè)試工序?yàn)槔?為了判定靈敏度測(cè)試系統(tǒng)的穩(wěn)定性,分別選擇不同的測(cè)試系統(tǒng)和測(cè)試人員按照方差分析設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)計(jì)劃,根據(jù)實(shí)驗(yàn)計(jì)劃對(duì)所收集的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行量化分析,從而判定測(cè)試系統(tǒng)的穩(wěn)定性,以排除人員和設(shè)備的影響,假設(shè)傳感器靈敏度輸出為3.0±0.003mV/V,采用 QSmart SPC 軟件進(jìn)行分析的結(jié)果如下:

    在上圖量化分析中,主要判定的有Study Var(%SV)研究變異,Tolerance(SV/Toler)公差分別要小于等30%;
    通過(guò)采用QSmart SPC軟件進(jìn)行分析,靈敏度的測(cè)試系統(tǒng)是穩(wěn)定的,滿足要求,可以進(jìn)行下一步的過(guò)程能力指數(shù)數(shù)據(jù)收集和分析,根據(jù)制定好的研究計(jì)劃對(duì)所收集的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,分析結(jié)果如下圖所示:

    由上圖所示,公差中心和測(cè)試均值不重合,根據(jù) 過(guò)程能力指數(shù) CPK的判定原則,CPK=0.44<0.67,所以過(guò)程能力嚴(yán)重不足,必須采取緊急措施,提高技術(shù)管理能力,可通過(guò)個(gè)性公差范圍,減小數(shù)據(jù)分布偏移和降低加工質(zhì)量特性分散程度來(lái)提高過(guò)程能力.

2.控制圖的運(yùn)用
根據(jù) 控制圖 使用的目的不同,主要分為分析用控制圖和控制圖控制圖.根據(jù)針對(duì)不同的研究對(duì)象,控制圖分為均值標(biāo)準(zhǔn)差控制圖、均值-極差控制圖和P控制圖等.在日常的生產(chǎn)過(guò)程中,為了能實(shí)時(shí)反映生產(chǎn)中的控制狀態(tài),采用控制圖可以對(duì)過(guò)程質(zhì)量特性值達(dá)到這一監(jiān)控目的,可以具體顯示產(chǎn)品質(zhì)量的變化.以下為對(duì)傳感器靈敏度采用均值標(biāo)準(zhǔn)差控制圖對(duì)日常監(jiān)控的示意圖:

    此時(shí)控制圖的控制界限已經(jīng)根據(jù)分析階段的結(jié)果而確定,生產(chǎn)過(guò)程的數(shù)據(jù)及時(shí)繪制到控制圖上,并密切觀察控制圖中點(diǎn)的波動(dòng)情況,其可以顯示出過(guò)程受控或失控,如果發(fā)現(xiàn)失控,必須尋找原因并盡快消除其影響.監(jiān)控可以充分體現(xiàn)出SPC預(yù)防控制的作用.
    SPC工具 在傳感器的實(shí)際應(yīng)用,對(duì)于每個(gè)控制項(xiàng)目,都必須經(jīng)過(guò)以上兩個(gè)階段,并且在必要時(shí)會(huì)重復(fù)進(jìn)行這樣從分析到監(jiān)控的過(guò)程.