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一、應(yīng)用

        事必得精密機(jī)械成立于1981年，總部位于新加坡，目前已經(jīng)在新加坡，馬來(lái)西亞和中國(guó)上海均設(shè)有加工工廠，主要產(chǎn)品為各種精密零件，用于打印機(jī)，電訊，汽車(chē)，機(jī)械設(shè)備等。其加工能力首屈一指，通過(guò)各種CNC 設(shè)備進(jìn)行生產(chǎn)。 為了滿足其全球客戶的需求，特別是來(lái)自日本的一些重要客戶的質(zhì)量要求，公司將產(chǎn)品的質(zhì)量作為生存之本， 為了提高產(chǎn)品的質(zhì)量和穩(wěn)定性，自新加坡的工廠開(kāi)始，實(shí)施一系列的工作來(lái)提高過(guò)程能力和產(chǎn)品質(zhì)量， 在各個(gè)工廠中展開(kāi)了質(zhì)量認(rèn)證和質(zhì)量系統(tǒng)的工作。 事必得中國(guó)從1999年開(kāi)始就開(kāi)始了認(rèn)證工作， 陸續(xù)通過(guò)了ISO 14001，ISO9002，QS9000等環(huán)境和質(zhì)量認(rèn)證。為了進(jìn)一步提高質(zhì)量，事必得中國(guó)借鑒新加坡工廠的經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)，在上海浦東的工廠實(shí)施了現(xiàn)場(chǎng)質(zhì)量監(jiān)控系統(tǒng)，通過(guò)使用 GE Fanuc 的Visual SPC 軟件系列和相應(yīng)的數(shù)據(jù)檢測(cè)裝置，實(shí)現(xiàn)了在車(chē)間里的實(shí)時(shí)質(zhì)量監(jiān)控，從部件的質(zhì)量抽檢到在質(zhì)量部門(mén)辦公室里的遠(yuǎn)程監(jiān)控和質(zhì)量報(bào)表數(shù)據(jù)打印均可自動(dòng)完成。

二、應(yīng)用需求

        事必得上海的浦東工廠通過(guò)大量的 CNC 加工設(shè)備生產(chǎn)精密零件，零件的質(zhì)量通過(guò)班次的抽檢在車(chē)間的不同工位上完成。當(dāng)班的工人使用相應(yīng)的檢測(cè)工具，對(duì)零件的幾個(gè)主要尺寸標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行測(cè)量，測(cè)量的結(jié)果記錄在紙上。其主要的測(cè)量工具是游標(biāo)卡尺，千分尺和深度計(jì)等。盡管 CNC 設(shè)備使用的是目前市場(chǎng)上最好的 Fanuc 的設(shè)備，但由于原材料，工人的操作和檢測(cè)手段等各種因素影響，質(zhì)量問(wèn)題還是存在。 由于其測(cè)量手段以機(jī)械式工具為主， 所有數(shù)據(jù)均為手工記錄和手工報(bào)表，所以存在數(shù)據(jù)不準(zhǔn)的可能性，同時(shí)也會(huì)影響到整體質(zhì)量表現(xiàn)。 質(zhì)量合格率的準(zhǔn)確程度與客戶的反映會(huì)有偏差。 為了消除這一問(wèn)題，事必得上海決定采用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行在線的車(chē)間級(jí)質(zhì)量監(jiān)控系統(tǒng)，讓檢測(cè)，監(jiān)視和報(bào)告均自動(dòng)化，同時(shí)投資進(jìn)行量具的改造，全面使用數(shù)字式量具，提高質(zhì)量檢測(cè)的精度和準(zhǔn)確度。 

三、系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 
 
        根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的布局，整個(gè)生產(chǎn)區(qū)間在兩層的樓面上， 每層均設(shè)立有一個(gè)部件的質(zhì)量監(jiān)測(cè)點(diǎn)， 質(zhì)量監(jiān)測(cè)點(diǎn)的位置緊靠生產(chǎn)設(shè)備， 可以及時(shí)將 CNC 上下來(lái)的部件進(jìn)行檢測(cè)。 每個(gè)檢測(cè)點(diǎn)設(shè)有一個(gè)計(jì)算機(jī)，計(jì)算機(jī)上安裝 GE Fanuc 的 Visual SPC ShopFloor 現(xiàn)場(chǎng)質(zhì)量監(jiān)控軟件。 同時(shí)， GE Fanuc 提供了軟硬件的一體化方案，通過(guò)自己的Gage Port 數(shù)據(jù)處理裝置和相應(yīng)的數(shù)字式量具電纜直接連接事必得工廠使用的 Mitutoyo 量具。 GE Fanuc 還提供了腳踏開(kāi)關(guān)，幫助部件的測(cè)量工作。 所有 4 臺(tái)現(xiàn)場(chǎng)計(jì)算機(jī)連接到網(wǎng)絡(luò)上，在質(zhì)量經(jīng)理室有一臺(tái)聯(lián)網(wǎng)計(jì)算機(jī)安裝有 GE Fanuc 得Visual SPC Administrator，可以進(jìn)行界面的組態(tài)，遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)監(jiān)視和歷史數(shù)據(jù)分析等功能。 具體的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖可見(jiàn)下面的示例。

四、解決方案  

        根據(jù)用戶的質(zhì)量檢測(cè)方法和需求， GE Fanuc 提供了軟硬件一體化的解決方案。通過(guò) GE Fanuc Visual SPC 軟件和Gageport 硬件來(lái)滿足用戶的需求。 通過(guò)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的調(diào)查和量具型號(hào)的確認(rèn)，GE Fanuc 幫助事必得建立了如上的架構(gòu)。      

        上圖中，質(zhì)量數(shù)據(jù)的監(jiān)測(cè)和采集部分通過(guò) GE Fanuc Gapeport 硬件配合 Mitutoyo 的數(shù)字式量具完成。 在每個(gè)樓面的現(xiàn)場(chǎng)，當(dāng)班工人使用的量具有數(shù)字式卡尺,數(shù)字式螺旋測(cè)微器和數(shù)字式深度計(jì)，均為Mitutoyo 生產(chǎn)。GE Fanuc 的Gageport 為帶有特定量具電纜的數(shù)據(jù)處理器,4口的Gageport 連接到計(jì)算機(jī)的串口，可以支持4 種不同的量具電纜連接，同時(shí)還有一個(gè)腳踩開(kāi)關(guān)連接到Gageport，工人測(cè)量確認(rèn)后，通過(guò)腳踩開(kāi)關(guān)的確認(rèn)信號(hào)腳數(shù)據(jù)自動(dòng)輸入到計(jì)算機(jī)。

        現(xiàn)場(chǎng)的計(jì)算機(jī)均安裝有Visual SPC ShopFloor 軟件，該軟件實(shí)時(shí)將質(zhì)量數(shù)據(jù)通過(guò) Gageport 數(shù)據(jù)處理器輸入到數(shù)據(jù)庫(kù)， 通過(guò)各種質(zhì)量控制圖形的方式表現(xiàn)出來(lái)， 主要的功能還包括質(zhì)量規(guī)格定義，報(bào)警定義，質(zhì)量糾正措施，原因定義， 人員，班次，設(shè)備等信息定義，符合 ISO9000的量具測(cè)量系統(tǒng)分析，主要提供的控制圖包括平均值-極差控制圖(X-Bar R Chart)，平均值-標(biāo)準(zhǔn)差控制圖(X Bar – S Chart)，單值-移動(dòng)極差控制圖(X –MR Chart)，不良品率控制圖(P-Chart)，不良品數(shù)控制圖(nP-Chart)，缺陷控制圖(C Chart)，單位產(chǎn)品缺陷數(shù)控制圖(U Chart)等大量質(zhì)量控制圖。在部件質(zhì)量檢測(cè)的同時(shí)即可看到質(zhì)量控制圖， 如果質(zhì)量超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)偏差將產(chǎn)生報(bào)警，而且要求操作人員指定原因， 所有數(shù)據(jù)和操作信息均會(huì)存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫(kù)中作后續(xù)的分析。 

        Visual SPC ShopFloor系統(tǒng)內(nèi)部還帶有各種標(biāo)準(zhǔn)的質(zhì)量計(jì)算功能， 如 Cp，Cpk，Pp，Ppk，均值等。用戶在現(xiàn)場(chǎng)可以一目了然地看到現(xiàn)在的過(guò)程能力是否滿足要求，偏差有多大等信息。 

        在質(zhì)量經(jīng)理室內(nèi)的計(jì)算機(jī)裝有Visual SPC Administrator 管理軟件，可以生成質(zhì)量監(jiān)控界面和完成各種管理功能，同時(shí)可以遠(yuǎn)程在線實(shí)時(shí)監(jiān)控質(zhì)量數(shù)據(jù)的情況， 并可以打印離線的質(zhì)量控制圖和數(shù)據(jù)作為報(bào)告。

        Visual SPC 與其他質(zhì)量解決方案的另外一大區(qū)別在于它提供了組態(tài)式的系統(tǒng)， 用戶可以通過(guò)工具自己根據(jù)需要來(lái)定制質(zhì)量監(jiān)控的界面和相應(yīng)的功能， 同時(shí)在最新的版本中，還支持 Web 客戶的方式在瀏覽器中通過(guò)質(zhì)量控制圖實(shí)時(shí)檢測(cè)過(guò)程的質(zhì)量狀況。

下圖為現(xiàn)場(chǎng)的質(zhì)量監(jiān)控界面之一：

五、項(xiàng)目意義

        事必得上海有限公司與 GE Fanuc 合作，通過(guò)使用Visual SPC 質(zhì)量解決方案，快速實(shí)現(xiàn)了質(zhì)量檢測(cè)數(shù)字化和實(shí)時(shí)監(jiān)控的目的， 整個(gè)項(xiàng)目的軟件安裝和組態(tài)在 GE Fanuc 亞太區(qū)工程師的幫助下只用了兩周就完成了。 通過(guò)對(duì)用戶簡(jiǎn)單的操作培訓(xùn)， 用戶即可操作使用該系統(tǒng)。 該系統(tǒng)成為公司質(zhì)量監(jiān)控體系的一部分，并成為對(duì)外的窗口，同時(shí)由于 GE Fanuc 可以提供的本地支持和服務(wù)，使系統(tǒng)的成本比新加坡工廠更低，功能更強(qiáng)。 事必得上海的質(zhì)量管理人員認(rèn)為該系統(tǒng)的功能和作用在其質(zhì)量管理的不斷強(qiáng)化過(guò)程中具有極大意義，而且在實(shí)際應(yīng)用的過(guò)程中， 該系統(tǒng)通過(guò)了 TS16949 質(zhì)量認(rèn)證，成為浦東生產(chǎn)廠質(zhì)量管理系統(tǒng)提高的有力工具和手段。事必得上海的質(zhì)量負(fù)責(zé)人表示，在即將開(kāi)工的中國(guó)蘇州工廠也將采用同樣的模式進(jìn)行質(zhì)量的監(jiān)控。