首件检验的误区与改进

首件检验
是现场质量控制中的必用手段,一般是指:对每个班次刚开始时或过程发生改变(如人员的变动、换料及换工装、机床的调整、工装刀具的调换修磨等)后加工的第一或前几件产品进行的检验。一般要检验连续生产的3-5件产品,通过后才能批量加工后续产品。汽车行业零部件的生产大都采用这种控制手段,但是我们做的首件检验起到质量控制的作用了吗?

01 . 首件检验失效案例

某工厂重复出现左前窗控开关升降玻璃不灵敏,经调查是工厂生产的滑动块高度尺寸超下限,该产品是工厂注塑自制品,追溯首件检验记录发现高度尺寸9.8+0.5/-0.03在首件检验中8模产品数据分别是:9.78、9.80、9.77、9.80、9.77、9.79、9.77、9.79,首件检验合格后开始生产,为什么还会有不良品产生?

┃ 下面我们就来了解一下首件检验怎么做?

首件检验的目的是为了确认本工序的过程稳定,且有满足质量要求的过程能力。通俗点说就是确认能稳定的制造出合格产品。

02 . 首件检验通过的准则是什么?

很多朋友将首件合格当作通过标准,如果倒退几十年,大量的工序是工人操作通用设备加工,工作的结果主要依赖员工的技能。那么首件检验的目的是确认此工序有能力生产出合格的产品,将合格作为接受标准是正确的。时过境迁,今天的企业大多使用自动设备,甚至是智能设备进行生产,操作者是熟练工,工作结果对操作者的依赖度很小,那么首件检验就演变为了对过程能力(稳定性)的鉴定方法,用合格作为标准就很不合适。

请大家看一个案例:尺寸超差
某工厂机械加工车间发现零部件尺寸超差(要求:12(+0/ – 0.15),实测:12.01 – 12.02),交检106件,不良数35件,不合格率42.68%;

请注意不合格的分布,是12.01 – 12.02,有48件。请预估,合格的零件尺寸分布大概在哪里?对了,大概在11.98 – 12.00的范围吧。

问题出来了,合格的标准是12(+0/ – 0.15),加工出来的产品变差范围是0.05。为什么加工精度这么高的设备,反倒出现了近50%的不良品?

不太理解统计过程控制的朋友们只需要记住,首件的通过标准,应限制在公差带中心值1/5 – 1/3范围内,才能保证批量生产的质量稳定性。

基于统计过程控制的原理,如果过程稳定,那么2/3的点将落在控制限1/3的范围之内。

因此,为了确定过程是满足质量要求的,首件的相应尺寸,应控制在规格限中心值的1/3之内,这样推算出来的过程能力是1.0。

这样的推理是因为检验某个零件是小概率事件,其结果应符合大概率的分布。如果考虑到1.5倍标准差的过程漂移,首件的接受准则应控制在规格限中心值的1/5范围内。
如果大家认可这个推理,就应该调整你的首件通过标准了。其他行业的控制原理是一样的,单侧公差考虑单侧概率分布。
03 . 什么时候做首件检验?
每个工作班开始
更换操作者 
更换或调整设备、工艺装备(包括刀具更换) 
更改技术条件、工艺方法和工艺参数(如粗糙度要求变更、内孔铰孔更改为镗孔、数控程序中走刀量或转速等的改变) 
采用新材料或材料代用后(如加工过程中材料变更等)
更换或重新化验槽液等(如磷化、氮化等)
04 . 首件检验应该记录什么?
首先要记录首件的质量特性值。其次是最重要的,记录加工首件的作业条件,包括但不限于原材料厂家批次、工艺参数的实际值(不是设定值),环境参数,模具刀具的型号等等。
如果是数控设备,也可以记录下加工时间,只要能够追溯到加工首件的条件就可以。
以上的记录,将首件与加工首件的质量影响要素对应起来,如果在批量生产中发现不良,就可以现地现物的对照首件和首件的作业条件,从而找到不良的原因。
有可能出现一种尴尬的情况,即出现了不良品,但是不良品的作业条件和首件相比没什么大的变异。
恭喜你,你发现了新的质量影响要因,想办法识别并控制吧。
05 . 首件检验与生产进度的矛盾
首件检验一般需要专职检验人员判定,有的甚至需要送到实验室,在首件没有判定通过前,是不能进行批量生产的。当然,你的现场首件未判定也在批量生产我也没有办法。
想象一下,某天开始生产后,10个工位都加工出了首件,但是检验力量却不够,操作者都在等结果的场景。
要解决这个矛盾,有三个方法:
一是由班长进行首件检验。既然用他就要相信他,但是班长放行的首件一定不能转序,直到专职检验确认后才可以流转。

二是针对性的开发专用检具,以提高检验速度。这里注意,首件专用检具的规则也是1/3—1/5的公差。

三是用替代特性检验,例如:

数控设备没必要全尺寸检验,只需要检验与刀具,定位有关的尺寸就可以了,形位公差和其他尺寸是靠机器和软件本身保证的。

对比以前的首件作业条件,如果作业条件一致,也可以替代首件检验。
注意:工程更改的首件检验不能用替代的方法。
06 . 总结
随着先进技术的运用,随着管理思想的进步,经典的检验方法也要赋予新的含义。在现场质量管理中还有很多这样的节点,希望所有的朋友们也展开思考,在走向数字化工厂的今天,还有哪些检验的准则需要改进。

来源:网络

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