MSA和SPC在生产工艺优化中的运用

李　芳

（中蓝晨光化工研究设计院有限公司，四川　成都　610041）

MSA和SPC在生产工艺优化中的运用

李芳

（中蓝晨光化工研究设计院有限公司，四川成都610041）

文章运用MSA和SPC两大质量工具，研究R624产品生产工艺优化前后的过程能力和产能。在可以接受的测量系统中对比工艺优化前后，优化前15批次，优化后连续7批次的产品生产过程研究。研究表明，生产工艺优化后，经过SPC的研究分析，过程能力指数得到了显著的提高。

生产工艺优化；MSA；SPC；过程控制

原始的传统工艺生产在液体硅橡胶中加入白炭黑，白炭黑需要进行表面处理。我们的老工艺是将白炭黑经过球磨机处理后转移至烘箱出料再经过捏合机出料基胶制备完成。基胶经过三辊研磨机，最后移入行星搅拌釜制备成品。用老的工艺就目前的生产需要占用5类大型生产设备，物料流转次数多，生产工序复杂，劳动强度大，生产效率低。填料和表面处理剂容易发生爆炸等安全事故。采用新型工艺之后，球磨机研磨，烘箱加热都在捏合机上一步完成。我们经过测量系统的分析确认测量系统的可靠性，通过工艺优化前后统计过程控制研究过程能力指数（Cpk）变化。

测量系统分析（简称MSA）使用数理统计和图表的方法对测量系统的分辨率和误差进行分析，以评估测量系统的分辨率和误差对于被测量的参数来说是否合适，并确定测量系统误差的主要成分。在日常生产中，我们经常根据获得的过程加工部件的测量数据去分析过程的状态、过程的能力和监控过程的变化。那么，怎么确保分析的结果是正确的呢？我们必须从两方面来保证，一是确保测量数据的准确性/质量，使用测量系统分析（MSA）方法对获得测量数据的测量系统进行评估；二是确保使用了合适的数据分析方法，如使用SPC工具、试验设计、方差分析、回归分析等。

统计过程控制（简称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，使过程维持在仅受随机性因素影响的受控状态，以达到控制质量的目的。利用统计的方法来监控过程的状态，确定生产过程在管制的状态下，以降低产品品质的变异。实施SPC的过程一般分为两大步骤：首先用SPC工具对过程进行分析，如绘制分析用控制图等。根据分析结果采取必要措施：可能需要消除过程中的系统性因素，也可能需要管理层的介入来减小过程的随机波动以满足过程能力的需求。其次则是用控制图对过程进行监控。

用MSA的手法对我们的测量系统进行确认，采用SPC的质量工具对新老工艺过程能力指数进行研究。

1　测量系统的分析

首先使用MSA对我们系统进行分析，将产品的粘度设置为Y因子。

1.1 粘度的MSA分析

Y”1，R624的粘度（按照双组份A、B混合配料，并测试粘度）。

测试样本量15个；测试人员2个；样本区间：工艺要求50000～70000mPa.s；生产实际45000～90000mPa.s。测试方法GB/T2794-1995，每个样本测试两次，采用Minitab软件分析。得出结论：R&R=12.03%＜30%，P/T=17.77%＜30%；可区分类别数=11＞5。粘度测试系统满足要求。

1.2 固化速度的MSA分析

Y”2 R624固化速度（无转子硫化仪测试TC10和TC90）TC10

测量样本量：15个；样本区间：工艺要求：TC10：100～110秒；实际生产：TC10：95～120秒；样品区间选择： TC10：70～125秒。得出结论：R&R=21.31%＜30%，P/T=0.02%＜30%；可区分类别数=6＞5。固化速度（TC10）测试系统满足要求

TC90

测量样本量：15个；样本区间：工艺要求：TC90：160～180秒；实际生产：TC90：140～185秒；样品区间选择：TC90：125～195秒。得出结论：R&R=15.44%＜30%，P/T=0.023% ＜30%；可区分类别数=9＞5。固化速度（TC90）测试系统满足要求。

2　老工艺中SPC的分析

经过15批次的持续考察，老工艺生产1吨R624产品的平均时间为63.87小时。

2.1 粘度的SPC分析

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2.2 固化速度的SPC分析

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由于老的工艺间歇生产步骤较多，产品有不稳定的情况发生，过程能力指数出现负数。目前工艺亟待改进。

3　新工艺中SPC的分析

粘度的改进。

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a）固化速度的改进

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由于我们是间歇性的生产，过程能力比较低（尤其工艺变更之前是负数），但是对研究生产过程能力有代表性的表征意义。经过7批次的新工艺生产SPC的研究，R624的过程能力指数有较大的改进。由于只跟踪了7批次产品，目前工艺逐步进入稳定化，后续会持续的进行SPC研究。

4　结语

MSA和SPC涉及大量的统计学知识，本文只通过SPC研究新工艺前后的过程能力指数，工艺还在稳定中，后续会继续进行跟踪研究。希望各位同行增加对该领域的研究和运用。

［1］嵇国光.ISO/TS16949五大核心工具应用手册［M］.北京：中国标准出版社，2010：1-21.

［2］金桂顺；朱翠萍；张洋.制丝SPC质量管控系统的应用实践［J］.《中国质量》2013（10）.

［3］上海橡胶制品研究所.GB/T 2794-1995 ［S］.全国胶粘剂标准化技术委员会，1995.

Application of MSA and SPC in Optimization of Production Process

Li Fang
（Chemical Research and Design Institute Co.， Ltd.， Chengdu， 610041， China）

In this paper the use of MSA and SPC is the two quality tools to study the process capability and capacity of the R624 product before and after the process optimization.In the measurement system can be accepted before and after the process optimization， the optimization of the frst 15 batches， 7 batches of the continuous optimization of the production process of the product.The research shows that the process capability index is signifcantly improved after the process optimization of the production process through SPC analysis.

production process optimization； MSA； SPC； process control

李芳（1981-），女，汉族，云南个旧人，工程师，硕士；研究方向：质量管理。