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南汽工廠的NSE缸體生產(chǎn)線是目前國際上比較的發(fā)動機生產(chǎn)線，缸體的水套和油道的泄漏測試（簡稱“試漏”）采用的是行業(yè)內(nèi)比較的質(zhì)量流量法，試漏一次合格率曾經(jīng)是一個長期困擾我們的難題，本文通過一個典型的質(zhì)量攻關案例，詳細介紹如何解決該問題。 

生產(chǎn)線介紹 

NSE缸體線的機加工采用了三個加工中心組和兩條自動線的組合。共有17道加工工序，缸體的水套和油道的泄漏測試（OP60）安排在粗加工和精加工之間，此外，缸體在試漏前要進行清洗。試漏工序是由5個工位組成的（見圖1）。

缸體試漏檢測 

在這里，我們要普及兩個概念：一是泄漏測試。主要是指用一定的手段將試漏物質(zhì)加到被檢測產(chǎn)品器壁的一側(cè)，用儀器或某一種方法檢測出試漏物質(zhì)的泄漏量或者泄漏點（NSE缸體的泄漏量的工藝要求詳見表1）；二是一次合格率。我們把一次性通過檢測的合格品的比例稱為“一次合格率”。泄漏測試的結(jié)果容易受到一些外來因素的影響，造成誤判。 

檢測流程 

測試過程分為VEX-儲氣缸充氣階段 、工件充氣階段 、測量階段、排氣階段。具有測量精度高和測量速度快的特點。其測量原理主要有四個方面，分別如下（圖2）：

1， VEX-儲氣缸充氣階段：這個階段打開Y1閥，按調(diào)壓器設定的壓力向VEX-儲氣缸充氣。 
2， 工件充氣階段：這時關閉調(diào)壓器，Y1閥，打開Y2閥，將壓縮空氣從VEX-儲氣缸放到工件中，并達到壓力平衡。 

3， 測量階段：關閉其它閥，只打開Y3閥，如果工件有泄漏，VEX中的壓縮空氣會經(jīng)過傳感器補充到工件中，最終流向環(huán)境。質(zhì)量流量傳感器就可以直接測出這個泄漏量。 

4， 排氣階段：測量結(jié)束后，將工件中的氣體排出。 

我們把缸體試漏一次合格率的目標值設定為98%。當前存在的現(xiàn)狀是：2011年7-9月份缸體生產(chǎn)線的試漏一次合格率一直不理想，分別為94.1%、95.2%、94.7%。其不良后果是：增加返工量，產(chǎn)生無效勞動，導致效率低下，浪費嚴重。我們對泄漏測試一次不合格的原因類別進行了排列統(tǒng)計，發(fā)現(xiàn)“合格件被誤判”的比例為91.21%，位居。如果解決該問題，就可以大幅度提高缸體試漏一次合格率。 

小組成員通過頭腦風暴法，針對試漏合格件被誤判的原因展開了討論，并制成如下魚刺圖（見圖3），共列出10條末端因素。

針對上述末端因素，我們制定了要因確認計劃表（見表2），確認過程如下：

◆末端因素一（封堵裝置狀態(tài)異常）的確認過程：我們對設備進行點動操作，通過控制電磁閥，分別檢查各個控制封堵裝置的氣缸是否運動到位。經(jīng)過檢查，氣缸狀態(tài)良好，無異常情況。結(jié)論是非要因。 

◆末端因素二（流量傳感器不準確）的確認過程：我們首先對流量傳感器進行了標定，標定結(jié)果合格。同時，使用標準件10次重復試漏，泄漏值數(shù)據(jù)重復性很好。結(jié)論是非要因。 

◆末端因素三（密封件狀態(tài)不一致）的確認過程：我們經(jīng)過檢查比對，現(xiàn)場密封件狀態(tài)確實存在不一致的情況，新舊密封件同時在使用，使得不同的缸體密封狀態(tài)不一。統(tǒng)一更換新密封件后，但合格率無明顯提高。結(jié)論是非要因。 

◆末端因素四（操作不準確）的確認過程：OP60的設備操作人員均接受過專業(yè)培訓，熟悉工藝文件，具備操作資格。結(jié)論是非要因。 

◆末端因素五（毛坯狀態(tài)不一致）的確認過程：我們對五個批次每批次30件工件，同一時間段集中上線加工，統(tǒng)計分析這150件工件的試驗結(jié)果，發(fā)現(xiàn)一次合格率無多大變化，毛坯一致性良好。結(jié)論是非要因。 

◆末端因素六（定位孔位置度差）的確認過程：我們對缸體定位孔的位置度進行檢查，連續(xù)跟蹤15天的檢查記錄，統(tǒng)計分析確認位置度處于良好狀態(tài)。結(jié)論是非要因 。 

◆末端因素七（測量時間不合理）的確認過程：我們正常測試工藝的測量時間為4秒，調(diào)整測量時間，針對同一臺缸體測試10次，我們發(fā)現(xiàn)測量時間變化，但泄漏值無明顯變化。結(jié)論是非要因。 

◆末端因素八（工件自身不同表面溫差大）的確認過程：1）我們對10臺缸體的進行跟蹤，發(fā)現(xiàn)缸體自身不同表面（見圖4）之間存在溫差，其中溫度面為排氣面，溫度面為后端面，其兩者的溫差我們認為是缸體自身不同表面的溫差；2）在工件和環(huán)境的溫差保持不變的情況下，我們通過改變同一工件不同表面間的溫差來跟蹤工件泄漏值的變化。以水套泄漏值為例，我們從50次試驗得到的關系曲線（見圖5），并從中發(fā)現(xiàn)：在其它條件不變的情況下，各表面之間溫差越大，泄漏值越大。結(jié)論是要因。 

◆末端因素九（工件與環(huán)境溫差大）的確認過程：我們對2011年11月16日之前的1000組數(shù)據(jù)進行分析，以水套泄漏值為例，得到如下關系圖（見圖6），我們發(fā)現(xiàn)工件與環(huán)境的溫差越大。最后的結(jié)論是要因。 

◆末端因素十（溫度補償設置不合理）的確認過程：我們根據(jù)得出的溫差與泄漏值的關系，泄漏值隨工件與環(huán)境的溫差增大而增大。以油道泄漏值為例，我們通過線性分析優(yōu)化溫度補償（見圖7），導致缸體試漏一次合格率顯著提升。結(jié)論是要因。

我們最終確認，工件自身不同表面溫差大、工件溫度與環(huán)境溫差大、溫度補償設置不合理是導致缸體試漏合格件被誤判的三個主要原因。針對這些要因，我們通過研究制定了相應的對策表（見表3）。

針對此的措施實施主要有兩個方面： 

對策實施1：在清洗機后增加冷卻通道，延長工件冷卻的時間，充分降低工件各表面溫差，縮小與環(huán)境的溫差。具體步驟如下： 

步驟a：根據(jù)實際情況確定冷卻方案在冷卻方式上具有以下兩種方案: 增加恒溫冷卻通道和增加鼓風冷卻通道。結(jié)合生產(chǎn)實際，由于季節(jié)的變化導致溫差較大，恒溫冷卻失去意義，選擇鼓風冷卻是為了使得工件的溫度與室溫盡可能接近（見圖8）。因此，我們選擇增加鼓風冷卻通道。 

步驟b：布置通道。我們在清洗機出料口后增加了U形鼓風冷卻通道（見圖9）。 

步驟c：落實區(qū)域管理。為了新增加的工藝冷卻通道便于管理，將其納入OP50的區(qū)域管理范圍。 

對策實施2：優(yōu)化溫度補償設置。對策一實施完畢后，我們統(tǒng)計分析了1000組測試數(shù)據(jù)（見圖10），尋找溫度補償曲線，并在JWFROEHLICH試漏機上對泄漏值進行溫度補償（見圖11）。

在效果檢查環(huán)節(jié)，主要查看溫差情況及溫度補償情況。對策一實施后，工件與環(huán)境溫差、工件各表面溫差均顯著下降（見圖12），工件與環(huán)境溫差小于5℃，工件各表面溫差小于3℃。我們通過溫度補償，將溫差對泄漏值的影響調(diào)整到（見圖13），達到了優(yōu)化目的。

上述措施實施后，缸體試漏一次合格率的月度統(tǒng)計值均超過98%，達到了質(zhì)量目標。 

結(jié)束語 

我們通過增加冷卻通道、優(yōu)化溫度補償設置等措施，大幅度提高了缸體試漏一次合格率，降低了成本消耗，同時也提升了生產(chǎn)效率。