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新能源项目工程部SPC工作手册编写：PRJ SPC Team审核：Window Shi/Cheng WQ/Li XC/Peng YJ终审：Simon Li 制定日期：2009/6/5前言自从PRJ SPC 成立以来，SPC小组的员工和工程师在这方面做了大量的工作。为了更好的把相关的知识系统化，并对所积累的知识沉淀，特编写此手册。本手册的内容主要包括以下几个方面：1：SPC来源，作用和相关的理论知识；2：SPC的运作流程和管理制度；3：SPC监控各工序简单介绍；4：SPC OOC的异常处理方法。目录前言1目录2第一章：介绍141.1 SP来源141.2.SPC原理141.2.1 SPC的基本原理141.2.2正常波动和异常波动141.3 SPC目的15第二章：SPC系统运作流程162.1.SPC系统建立流程162.1.1建立控制计划162.1.2确定测量系统162.1.3 SPC控制图建立162.1.4 数据收集流程162.1.5 处理程序162.1.6 SPC系统建立流程图172.2.MSA操作流程172.2.1测量系统确定172.2.2提供样品172.2.3 分析182.2.4 定期做GRR并存档182.3 MSA工作流程182.4 OOC处理流程182.4.1一般异常处理182.4.2重大异常处理192.4.3追溯与记录192.4.4 OOC处理流程图20第三章: SPC内部管理流程213.1SPC组织架构和职责213.2. SPC内部管理条例213.3. SPC绩效评估223.3.1 基本知识包括223.3.2专业技能包括223.3.3工作技巧包括223.3.4工作纪律包括223.3.4. SPC内部培训制度22第四章：搅拌工序介绍244.1 Mixing工序简介244.1.1 Mixing定义244.1.2 Mixing作用244.1.3 Mixing工作原理244.2 Mixing设备工艺介绍254.2.1设备形貌254.2.2设备技术参数264.2.3 Mixing流程图264.2.4 Mixing工艺流程介绍（浆料）274.3 监控品质参数274.3.1黏度274.3.2颗粒度284.3.4固含量284.4 鱼骨图28第五章: 涂膜工序295.1工序简介295.1.1 工序目的和原理295.1.2 涂布工艺流程图295.1.3 涂布材料介绍305.1.4 涂布方式315.1.5 产品关键参数315.2机器介绍345.2.1 常见涂布机划分345.2.2 涂布机参数355.2.3 涂布机组成365.3 SPC操作流程385.3.1 测量工具检查385.3.2 取样方式介绍385.3.3异常处理流程395.3.4 预报警405.4鱼骨图分析415.4.1 涂布鱼骨图框架415.4.2 常见问题及解决方法415.5经典8D案例42第六章: 冷压工序446.1 工序介绍446.1.1 工序目的和原理446.1.2 工序流程446.1.3 轧辊工艺介绍456.1.4 关键监控参数456.2 机器工作原理简单介绍466.2.1 类型介绍466.2.2 设备参数476.3 冷压失效模式476.3.1 失效损耗形式476.3.2 失效模式的成因486.4 SPC操作流程486.4.1 测量工具检查486.4.2 取样方式介绍486.4.3 SPC 异常处理流程496.5 鱼骨图分析506.6 典型8D案例50第七章: 分条工序537.1 工序介绍537.1.1 工序目的和原理537.1.2 工序流程537.1.3 关键监控参数547.2 分条机器简单介绍547.2.1 设备介绍547.2.2 设备参数557.3 SPC操作流程567.3.1 测量工具检查567.3.2 取样方式测量567.4 鱼骨图分析577.5 典型8D案例58第八章：M6S焊接工序608.1 Tab焊接工序介绍608.1.1 焊接作用608.1.2 焊接模式608.1.3 SPC监控参数618.1.4 焊接工序SPC操作流程618.1.5 焊接控制要点618.2 焊接机器介绍618.2.1 焊接机原理618.2.2 超声波焊接结构628.2.3 超声波焊接的机理628.2.4 设备参数设置638.3 鱼骨图638.4 注意事项638.5 经典案例64第九章: M6S卷绕工序669.1卷绕介绍669.1.1 卷绕定义669.1.3 卷绕图669.2 卷绕参数669.2.1 CTQ 参数669.2.2 SPC监控参数679.3卷绕工作原理679.3.1 卷绕工作原理679.3.2 机器布局679.4卷绕设备现状689.4.1 机器现状689.4.2 机器技术参数699.5 阴阳极错位鱼骨图分析699.6注意事项709.6.1 卷绕Overhang控制709.6.2 卷绕收尾检查709.6.3 X-RAY测试709.7经典案例分析71第十章: M6S注液工序7410.1注液工序简介7410.1.1 注液的定义及作用7410.1.2 注液的工作原理7410.1.3 自动注液工序流程7510.2 注液参数7510.2.1 SPC监控参数7510.2.2 CTQ参数7510.2.3 质量控制要点7510.4自动灌注电解液SPC取样7610.4.1 SPC取样操作指示7610.4.2 SPC注意事项7610.4.3 SPC异常追溯7710.5设备参数和现状7710.5.1 海霸泵7710.5.2 电动泵7710.5.3 设备技术参数7810.6注意事项7910.7 经典案例79第十一章: 顶封工序8211.1顶封工序介绍8211.1.1 顶封的定义8211.1.2 顶封的作用8211.1.3 顶封工作原理8211.3 设备参数及现状8311.3.1 设备形貌8311.3.2 顶封工序流程8311.3.3 封头的选择8311.3.4 夹具的选择8511.3.5 工艺参数的选择8511.4顶封参数8611.4.1 顶封品质参数8611.4.2 顶封SPC监控参数8611.4.3 顶封CTQ参数8611.5 常见失效分析8711.6鱼骨图8811.7经典案例分析88第十二章: Degassing工序9112.1 Degassing工序简介9112.1.1 Degassing 定义9112.1.2 Degassing作用9112.1.3 SPC监控参数9112.1.4 参数9112.1.5 机器设定参数9112.2机器设备介绍9212.2.1 机器形貌9212.2.2 Degassing系统组成9212.3 封装原理介绍9212.3.1 封装材料的结构9212.3.2 封装机理介绍9312.3.4 封装时间,温度,气压相关性介绍9312.3.5 温度、时间参数的选择9312.3.6 压力参数9412.3.7 真空度9412.4 鱼骨图9412.5 注意事项9512.5.1 机器操作注意事项9512.5.2 SPC操作注意事项96第十三章：M6C Kaido卷绕9713.1 Kaido工序简介9713.2 Kaido工作原理9713.2.1超声波焊接9713.2.2 贴胶9813.2.3 裁片9813.2.4 卷绕9913.2.5 扩孔9913.2.6 短路测试9913.3设备参数及现状10013.3.1设备参数及控制要点10013.3.2 SPC监控参数10113.3.3 CTQ参数10113.4常见故障及处理方法10113.4.1 SPC监控参数工序操作SOP10213.4.2 SPC预报警措施及注意事项10513.5 鱼骨图10613.5.1 Tab焊接拉力10613.5.2 Kaido阴阳极错位10613.5.3 裸电芯直径10713.6 经典案例10713.6.1 焊接工序10713.6.2卷绕工序10913.6.3裸电芯直径110第十四章：点底焊11314.1 工序介绍11314.1.1工作原理11314.1.2点底焊功能11314.2 工序品质参数11314.2.1 SPC监控参数11314.2.2 CTQ参数11414.3 机器设备参数及现状11414.4 工序SOP11414.5 预报警措施及注意事项11514.5.1预报警措施11514.5.2注意事项11614.6 鱼骨图116第十五章：滚槽11715.1工序介绍11715.1.1 滚槽作用11715.1.2 滚槽工作原理11715.1.3 滚槽关键参数调节11815.2 设备参数及现状12015.2.1滚槽机现状12015.2.2 SPC监控参数12015.2.3 CTQ参数12115.3常见故障及处理方法12115.4 预报警措施及注意事项12215.4.1预报警措施12215.4.2注意事项12315.5 鱼 骨 图12315.6 经典案例-8D报告124第十六章：自动注液12616.1 注液介绍12616.1.1 注液作用12616.1.2 环境要求12616.1.3 注液原理12616.1.4 注液流程12716.2 设备参数及现状12716.2.1监控参数12716.2.2 SPC预警措施12716.3 重点参数12816.3.1 CTQ参数12816.3.2 CTS参数12916.4取样测量注意事项12916.5 鱼骨图13016.6 经典案例130第十七章：CID焊接13217.1 工序介绍13217.1.1 CID焊接作用13217.1.2机器各部分功能介绍13217.2 监控参数13317.2.1预警措施13317.2.2 盖帽五组件介绍13317.2 CTQ/CTS参数13317.2.1设备相关设置（CTQ）13317.2.2设备相关配置（CTS）13417.3工作原理13417.3.1脉冲激光焊接影响参数13517.4常见故障排除方法13517.5注意事项13617.5.1 测量时注意事项13617.7.2 取样时注意事项13617.8经典案例136第十八章：封口13818.1工序介绍13818.1.1封口作用13818.1.2封口步骤13818.1.2封口原理13918.2设备参数及现状13918.2.1监控参数13918.2.2监控意义13918.2.3 18650E电池对冲压封口的要求14018.3 SPC预警措施14018.3.1总高预警实例14018.3.2小高14118.4 CTQ&CTS14118.4.2设备相关配置（）14118.5 常见故障现象及排除法14218.6.鱼骨图14318.7注意事项14318.8经典案例14318.8.1案例114318.8.1案例2143第十九章：SPC量具GRR报告146第二十章：SPC 操作SOP汇总147第二十一章：参考文献14821.1 QSI-075 SPC程序手册14821.2 WI-498 SPC工作手册148第一章：介绍 1.1 SP来源1924年休哈特（W.A.Shewhart）博士绘制了第一张的SPC图，并于1931年出版了加工产品品质的经济控制（Economic Control of Quality of Manufactured Products）之后，SPC应用于各种制造过程改善便就此展开，此后在各工业制造中广泛推广。1.2.SPC原理SPC是一种用来分析数据的科学方法，并且利用分析结果来解决实际的问题。只要问题能以数字表示，就可以应用SPC来分析。一般收集的资料都会有变动的现象，将这些数据画在图上（如下标准之SPC图），抽样值在某个范围中上下变动，为何会有这些波动发生？其原因可能是原料、设备、气压、操作员生理、心理不同所造成。图1-1 SPC控制图1.2.1 SPC的基本原理a 被量测出的产品品质特性均是由于某些偶然因素所造成的结果。b 某些“偶然因素下的一致现象”，是任何制造和检验的架构下所固有的。c 在这固有之”一致现象”的状态下的变动将无法找到原因。d 在该状态外的变动原因，则是可被发现而加以改正的。1.2.2正常波动和异常波动休哈特博士将影响产品品质的变异分为异常波动和正常波动等两类因素: a 异常波动在过程中随时都有可能影响到产品的品质。b 正常波动则在某种特定的条件下的制程中才会影响产品的品质。如果某一制程只受到正常变异因素影响，则该制程称为稳定制程，即是产品品质特性的变异是在可预测的统计控制范围之内；另一方面，如果某一制程同时被正常与异常两个变异因素所影响，则该制程是不稳定的，此时产品品质特性的变异将无法以统计方法来预测。SPC图（SPC Charts）正是为了判断制程是否稳定，或是区分制程究竟是被异常波动因素或正常变异因素所影响的一种统计技术。1.3 SPC目的提高客户满意度。减少重工和停工的损失。节省大量的时间和金钱，高品质可以大大提升企业的竞争优势。S第二章：SPC系统运作流程2.1.SPC系统建立流程2.1.1建立控制计划PRJ model工程师根据客户要求提出SPC监控要求，和QA/PRJ/PRD相关部门讨论确定关键参数，并出MI/PMP文件支持SPC监控，建立完整的监控计划。 2.1.2确定测量系统SPC工程师根据实际监控参数确定测量系统，2.1.3 SPC控制图建立QA SPC人员根据Model工程师提供的监控计划表建立SPC控制图，SPC人员开始收集数据。2.1.4 数据收集流程PRJ SPC工程师负责制订取样计划，和取样标准操作的SOP文件。SPC人员严格按照SOP操作，记录测量数据，并做好备份纸板/电子版记录，有样品的必须保留。PRJ改善工程师负责工序能力CPK提升。数据收集过程中，对于工序能力CPK不足1.0的工序进行持续改善，直到CPK达到1.33，特殊工序（coating）需要达到1.0以上。PRJ SPC工程师主导SPC监控工序能力的评估和改善行动。2.1.5 处理程序收集25个数据后，QA建立控制线，建图之后出现OOC，SPC人员必须按照2.3处理流程作业。2.1.6 SPC系统建立流程图图2-1 SPC控制图作业图2.2.MSA操作流程2.2.1测量系统确定SPC工程师根据测量参数需要确认合理的测量设备，测量设备不ok，通知设备维修部负责维修，直到测量设备仪器OK。2.2.2提供样品ME负责协助提供样品，样品参数必须覆盖整个工序规格内。2.2.3 分析SPC选择熟练的操作员，按照流程作业，SPC工程师对测量数据进行分析，并确认GRR是否可接受，如果不，工程师应及时分析原因，并进行改善，直到GRR可以接受为止。2.2.4 定期做GRR并存档QA负责对OK的GRR报告存档，半年校正一次，重复以上流程。2.3 MSA工作流程图2-2 MSA作业图2.4 OOC处理流程2.4.1一般异常处理出现OOC点，SPC操作员应立即通知相关工程师，根据查找原因并进行处理，同时验证改善后的数据是否正常，工程师协助SPC操作员做好备注。2.4.2重大异常处理出现严重影响品质问题的8D点，SPC小组应立即通知ME/PRD/PRJ/QA到现场查找原因，若是机器原因造成的异常，PQA指示PRD停机，调查，SPC同时对该机器挂警示牌，待问题解决才可以取下警示牌，正常生产。若是机器原因造成的重大异常，PQA指示PRD停机，调查，SPC同时对该机器挂警示牌，待问题解决才可以取下警示牌，正常生产。2.4.3追溯与记录对于SPC监控有异常的物料，QA必须确认并对该批物料做好特殊标记，待PRJ/QA/ME/PRD工程师/主管确定处理方案。SPC工程师及时完成8D报告，QA对8D报告进行编号和存档，以便查询。8D报告格式QF-QSI-075-01。2.4.4 OOC处理流程图图2-3 OOC处理作业图第三章: SPC内部管理流程3.1SPC组织架构和职责SPC团队由经理，工程师和SPC组长及各工序的操作人员组成，见图1-3-1图3-1 SPC组织架构图3.2. SPC内部管理条例按时参加内部会议，不得无故缺席；按时按质完成上级的指定的工作；每周自我总结本周的工作；工作时遵循“文明工作”和“通力协作”原则；主动配合部门内各种管理工作的开展；积极参与“绩效考核”机制；遵守公司纪律（详细参考人力资源部制作的员工手册）。3.3. SPC绩效评估SPC每月都会有绩效评估，对象是组长和技术工人和员工。评估的项目包括五个大方面，包括基本知识、专业技能、工作技巧、工作态度和工作纪律。3.3.1 基本知识包括电池基本工艺知识和初步质量管理理论。3.3.2专业技能包括SPC相关原理（CPK、GRR、FMEA和DOE）、SPC实际操作能力，专业报告制作（周报、月报和8D等），熟悉系统文件（SOP、MI和ENW等），熟悉常用工具（excel和minitab）。3.3.3工作技巧包括沟通能力、学习能力、判断能力和解决问题的能力。3.3.4工作纪律包括遵守公司与内部纪律和出勤率。工程师将针对以上五大方面对组长和员工进行月和年评估。3.3.4. SPC内部培训制度在ATL SPC系统中，操作员的培训是关键要素之一，SPC操作员都需要接受SPC培训。培训讲师应确保由SPC工程师及以上级别的人员来进行指导培训。SPC培训包括三个方面的内容：培训课程，培训计划和合格证的颁发。培训课程包括SPC基本的概念和术语以及高难问题解决的使用工具。目前使用的培训课程如下：表3-1 SPC培训课程培训计划分短期、中期、长期和轮岗。短期即为一个星期的集中培训，主要是针对刚加入SPC的雇员，主要培训SPC基础知识和SPC内部的相关条例。短期培训结束后由组长和熟练操作员进行实践培训。中期为间断式培训，主要是针对已熟悉SPC且上岗12个月以上的雇员，对他们进行相关质量工具的培训，并组织他们在实践中应用。长期为每半年或一年对所有雇员进行统一的培训考核，内容包括这一年里所涉及到的所有知识。轮岗的目的是使同一操作员掌握2个工序以上的操作，一般为三个月或半年一轮，可根据实际而定。短期培训的新雇员需要进行考试考核，每门课程达到60分以上者（满分100分）方有资格进行下一步的实践操作，操作考核期为12个星期，由工程师随机考核。理论与实践均及格后才能颁发上岗合格证。上岗合格证标明该雇员所掌握的工序，进行轮岗后的雇员所掌握的工序会增多。合格证有效期为半年或一年，即每次长期考核后需重新颁发。第四章：搅拌工序介绍4.1 Mixing工序简介4.1.1 Mixing定义包括搅拌和混合, 降低体系的非均一性（相、温度、浓度等）以达到所需要的工艺结果,以质量传递、热量传递、反应以及产品特性为关键目标。 4.1.2 Mixing作用配料过程实际上是将浆料中的各种组成按标准比例混合在一起，调制成浆料，以利于均匀涂布，保证极片的一致性。配料大致包括五个过程，即：原料的预处理、掺和、浸湿、分散和絮凝。4.1.3 Mixing工作原理通过搅拌叶、公转框相互转动，液体产生固液悬浮是在机械搅拌的情况下产生与维持悬浮液，以及增强液固相间的质量传递。固液搅拌通常分为以下几个部分：（1）固体颗粒的悬浮；（2）沉降颗粒的再悬浮；（3）悬浮颗粒渗入液体；（4）利用颗粒之间以及颗粒与桨之间的作用力使颗粒团聚体分散或者控制颗粒大小；（5）液固之间的质量传递。 图4-1 Mixing原理图4.2 Mixing设备工艺介绍4.2.1设备形貌图4-2 Mixing设备形貌图4.2.2设备技术参数以HY-620双行星搅拌机为例：a 搅拌桶：内桶尺寸：1046mm988mm（设计容积823L）内胆不锈钢（304）、内壁大立车加工后抛、光不低于Ra0.32、公差1mm、夹套A3钢及保温层外饰2B不锈钢板、冷却水进出口DN40、底部出料口2寸、桶底滑轮4个（其中2个万向）、桶身带拉手、耐压3kg/cm2。b 分散轴：转速0-2000rpm、分散轴2套、轴承德国FAG、每个轴上2个300mm分散盘（0-23.55m/s）、上桶体传动带日本三星同步带、变频调速、防暴四极电机30kw1台。c 公转轴、搅拌浆、刮壁：公转转速：050转/分、变频调速，防爆电机一台，功率：18.5KW；麻花框式浆转速：0108Rpm、2组（带底Teflon刮刀）。刮壁转速：050转/分、刮壁材质Teflon、1组。4.2.3 Mixing流程图 图4-3 M6阴极Mixing流程图图4-4 M6阳极Mixing流程图4.2.4 Mixing工艺流程介绍（浆料）图4-5 Mixing工艺流程图4.3 监控品质参数4.3.1黏度流体对流动的阻抗能力，其定义为：液体以1cm/s的速度流动时，在每1cm2平面上所需剪应力的大小，称为动力粘度，以Pa.s为单位。4.3.2颗粒度浆料中50%体积的颗粒其粒径的大小范围。4.3.4固含量浆料内固体物质的含量百分比，理论配比固含量小于出货固含量。4.4 鱼骨图图4-6 M6黏度鱼骨图第五章: 涂膜工序5.1工序简介5.1.1 工序目的和原理涂布工序包括：阴极涂布和阳极涂布。a 目的：是将流体浆料均匀地涂覆在金属箔的表面并烘干，制成电池极片。b 原理：涂辊转动带动浆料，通过调整刮刀间隙来调节浆料转移量，并利用背辊与涂辊的相对转动将浆料转移到基材上，然后通过干燥加热蒸发浆料中的溶剂，使固体物质粘结于基材上。图5-1 涂布原理图5.1.2 涂布工艺流程图涂布分A、B两面，如下图所示：图5-2 涂布工艺流程图5.1.3 涂布材料介绍a 基材: 阴极：Al Foil + Al网 阳极：Cu Foil + Cu网b 浆料材料：见表5-1和表5-2表5-1阴极（Cathode）材料表5-2 阳极（Anode）材料Cu foil5.1.4 涂布方式 涂布方式可分为间隙涂布和连续涂布，分别见图5-3和5-4。阴极膜片阳极膜片AL foil图5-3 间隙涂布图5-4 连续涂布5.1.5 产品关键参数为了保持所生产的极片的一致性，在涂布过程中需要控制的重要参数有：涂布重量；涂布尺寸；涂布外观。量产前，首先试涂制作首件确认涂布重量，厚度，尺寸，外观：图5-5 关键参数检测a 重量控制：a.1 测量方法：将极片冲切成 单位重量面积为1540.25mm2的圆片，使用精度为0.0001g的电子称测量重量。a.2 控制要求：首件规格：目标重量*（1 2.0%）,中心值：目标重量*（1 1.0%）过程规格：目标重量*（1 2.5%）,中心值：目标重量*（1 1.5%）a.3 过程监测方式：检测膜片的涂布厚度一致性，以此反映重量变化。有自动测厚和手工测厚两种方式。生产中这两个参数的监控包括首件和SPC过程监控。首件：量产前首先要制作首件。即冲切标准圆片，称重并测量厚度，然后带入公式计算压实密度，首件OK后方可进行量产，一般首件规格比过程规格要加严。过程监控：过程厚度测量的监控频率约15050m/次，阴阳极相同，由生产人员执行。外观检查：检查项目包括但不限于：黑点、气泡、粘结度、外来污物等图5-6 涂布厚度监控方式a.4影响重量的关键参数控制，见表5-3。表5-3 影响重量的关键参数控制b） 尺寸控制： b.1 测量方法：使用精度为0.5mm的软尺测量。 b.2 控制要求： 首件规格：目标尺寸 1mm 过程规格：符合MI文件要求 b.3 过程监测方式： 光纤在线测量和手工软尺在线测量两种方式。图5-7 膜长监控方式c) 外观&粘接控制： c.1 控制要求： 外观按照外观文件要求执行，粘接要求不小于3级。 c.2 检测方式： 操作员过程目视检查外观，出货使用划隔器判定粘接等级。图5-8 黏度检测c.3影响极片外观的关键参数控制（干燥箱），见表5-4.表5-4 影响极片外观的关键参数控制5.2机器介绍目前ATL所用机台为浩能涂布机、北京理化所、西安以及706涂布机。SSL生产主要使用两种机型：浩能涂布机和706涂布机5.2.1 常见涂布机划分a）辊式刮刀涂布机（ATL生产采用的类型）b）挤压涂布机（适用于高黏度浆料涂布）c）浸泡式涂布机（适用于薄的涂层，黏度低的浆料涂布，如隔离膜处理）图5-9 常见的三种涂布方式5.2.2 涂布机参数a）设备规格：1、基材厚度：铝箔：0.0110.035mm 铜箔： 0.0080.030mm2、基材宽度：铝箔：200600mm 铜箔： 200600mm3、最大涂布厚度：100500m(根据材料而异)4、涂布最大宽度： 550mm, 涂辊最大宽度: 650mm 机械走带速度 ： 0.510m/min 机器总长：（35）+5.7=21m (烘箱总长15m) （二期设备不同）b）设备性能1、间歇涂布：最多可进行3段间歇涂布；连续涂布：零间歇涂布2、间歇涂布距离：2208000mm1mm（根据电池规格可调，距离间隙膜长）（备注：间歇涂布可设定3段不同的间歇长度和涂布长度,设定后可循环涂布）3、涂布精度：干厚度精度误差：3um正反面涂布对齐误差： 1.0mm平均长度误差：1.0mm 平均宽度误差：0.5mm注：指标应在浆料条件（粘度、颗粒度、均匀度等）与设备各个参数的设定相匹配的情况下效最佳。5.2.3 涂布机组成涂布机由收、放卷系统，涂布机构和干燥系统三部分组成，见图5-10。图5-10 涂布机结构系统其核心部件：涂布机构，见图5-11。图5-11 涂布机结构a）收、放卷系统，见图5-12.图5-12 收放卷机构b）张力控制系统，见图5-13.图5-13 张力控制示意图c） 涂布机构图5-14 涂布机构d）干燥系统图5-15 干燥系统结构示意图5.3 SPC操作流程5.3.1 测量工具检查a 确认冲压机是否能用，冲出的膜片面积是否为1540.25 mm2 (控制范围1540.257 mm2)，超出范围立即通知ME更换冲压刀膜。b 确认电子称是否在校正期内，如过了校正期，则应该立即通知计量室校正。另外查看电子称GRR是否通过，如未通过立即通知我们工程师确认，重新做GRR或更换电子称。5.3.2 取样方式介绍涂布取样方式有两种：每卷头尾各取12个小圆片和每卷头尾各取36个小圆片（取一个涂棍的周长374mm）.a 每卷头尾各取12个小圆片即SPC监控品种的每卷头部或尾部进行SPC取样时，所截取的涂膜极片能够冲裁出12个标准圆片，测量12个圆片的重量，然后随机选取其中的一个输入到SPC系统的I-MR图。具体操作请参照SOP-S-General-37339-A图5-16 12选一取样方法b 每卷头尾各取36个小圆片即SPC监控品种的每卷头部或尾部进行SPC取样时，所截取的涂膜极片能够冲裁出6*6=36个标准圆片，即所截取的涂布极片的长度等于或大于一个涂辊的周长，然后测量这36个圆片的重量，在SPC系统输入1,3,5（6）列的均值（见图5-17所示）,生成均值的I-MR控制图。具体操作请参照SOP-S-General-37339-A图5-17 6*6取样方式5.3.3异常处理流程a 一般异常处理流程1) SPC人员确认输入数据的正确性，是否为输入错误，如果是则重新取样确认。2) 出现点，SPC操作员应立即通知相关工程师，根据查找原因并进行处理，同时验证改善后的数据是否正常，工程师协助SPC操作员做好备注。3) 工程师确认后可正常生产。b 重大异常处理流程1) 出现严重影响品质问题的8D点，小组应立即通知ME/PRD/PRJ/到现场查找原因，若是机器原因造成的异常，指示PRD停机并调查，SPC必须对该机器挂红牌警告，待问题解决才可以取下红牌正常生产。2)对于SPC监控有异常的物料，必须确认并对该批物料做好特殊标记，待/QA/ME/PRD工程师/主管确定处理方案。3) SPC工程师及时完成报告，对报告进行编号和存档，以便查询。报告格式见QF-QSI-075-01 5.3.4 预报警a 在涂布工序，实施预报警措施能够有效预防涂布重量(单)均值的偏移。可实施预报警的规则主要有：1）连续七点同中心线上侧或下侧 （简写WE7或WE8）2）连续五点有四大于一倍西格玛上侧或下侧（简写WE5或WE6）3）连续三点有两点大于两倍西格玛上侧或下侧（简写WE3或WE4）4）连续六点下降或上升（简写WE9或WE10）b 涂布重量出现以上情况一般有两种解决方法：调节速比，速比一般范围是（0.85-1.1），速比=涂棍速度/背棍速度，0.01个速比对应的重量是大约3mg，在刮刀调节不变的情况下，调节速比越大，重量也会增加。调节刮刀间隙，如果出现速比不在范围或取样发现膜片两边重量出现明显差异,请立即通知ME工程师指导调节刮刀。c下面逐一举例说明。1）连续七点同侧 如图5-18所示就是典型的七点同侧，这是典型的均值偏下限。正确的预报警措施是，SPC操作员在连续五个点同侧时就通知开机操作员进行调机，因是均值偏下，故通知开机员将速比在原来的基础上增加0.01个速比则可以避免连续七点规则。如果单纯调节速比效果不明显，这时需要立即通知ME工程师到现场检查机器是否异常，然后再做处理。2）连续五点有四大于一倍西格玛如图5-18是典型违反五四原则的异常点,图中显示的是均值偏上，像这种情况，在第三或四个点偏上限时我们就通知操作员调机，根据实际测量数值的大小，我们估算速比。特殊情况，通知ME工程师指导。3）三点有两点大于两倍西格玛如图5-18所示是典型违反三二原则，（单）均值偏下，这种情况在第一个点偏（上）下限的时候，我们需要查找原因：换浆料、机器换 部件还是操作员调节速比有误。由于这种偏移过大，如果没及时排查原因，那么下个输入点有可能会违反三二原则，严重的也可能出界。所以这种情况如不能确定找到根本原因时需要及时通知ME工程师查找原因。 图5-18 几种典型的预报警规律5.4鱼骨图分析鱼骨图在我们日常处理异常情况时使用频繁，当然它更是各工序的SPC员工必学和必用的分析工具。在制造工序中，鱼骨图主要是从人、机、料、法、测、环着六个方面来进行分析原因，需要各个环节均精通的人员进行头脑风暴法来完成5.4.1 涂布鱼骨图框架图5-19涂布工序鱼骨图5.4.2 常见问题及解决方法a 重量呈现波浪性变化原因：涂辊圆跳动异常,减速机与涂辊或背辊不同心出现周期性变化.背辊松动.解决方法: 调整圆跳动.换轴承.紧固背辊.b 重量混乱原因:刮刀磨损或缺口,刮刀被料槽档板或干浆料顶住或长时间未清洁料槽、刮刀.解决方法: 更换刮刀.清洁并重作料槽.c 重量变化原因1: 1.滑块固定螺丝松动，2.背辊连轴器松动，3.涂辊跳动大、背辊变形，4.张力不稳定，5.涂辊电磁阀动作异常,6.刮刀气缸未将刮刀压到底.解决方法: 1.紧固滑块螺丝,2.紧固连轴器.3.调整圆跳动,更换背辊,4.调整张力稳定.5.换涂辊电磁阀,6.调整刮刀平行调整气缸气压.原因 2: 使用的是罐底料或回收浆料.解决方法: 加入新浆料或重新搅拌.d 涂布过程中重量偏轻原因: 浆料黏度低或程序原因解决方法:加速比、更换浆料.e 刮刀两边重量差异大原因：刮刀不平衡解决方法：将刮刀调节平衡5.5经典8D案例D1 成员组成：PRJ： Li ML ; ME: Guo LM ; PRD: Zheng W ; Operator: Mo DLD2 问题描述：coating工序控制图为A35749-7其R图节点66数值为10.5，大于R图的控制上限值UCL（9.5），违反超出3 sigma规则，属严重异常.图5-20 问题描述D3 临时对策：出现问题后通知工程师，采取了以下行动：1. 重新测量原样品,确实超出文件规格.2. 立即停机检查原因3. 记录该问题的卷料，以防追溯D4 根本原因分析：图5-21 涂布鱼骨图D5 确定解决方案：重新调整速比，并取样确认D6 实施确认：速比调整OK后的数据确认D7 防止再发生措施：1）开机员调整速比时需要参考SPC的控制图趋势和数据2）如果机器调整过大，需要通知到ME工程师进行确认D8 祝贺团队第六章: 冷压工序6.1 工序介绍6.1.1 工序目的和原理本工序为冷压工序。a 目的：将极片压到设计的厚度和密度，制造出适合Li离子流通的孔隙。b 冷压原理：图6-1 冷压原理图6.1.2 工序流程该工序的流程为：上料装置 纠偏装置 切边装置张力装置预热器（可选）轧辊张力装置纠偏装置收料装置。见图6-2所示。图6-2 冷压工艺流程图6.1.3 轧辊工艺介绍冷压即轧辊，目前有5种分类，见表6-1。高碳马氏体辊面电镀硬铬制造工艺：采用Cr2材质经感应淬火处理及精加工后，再进行电镀硬铬。产品优点是辊面防锈性能优异，辊面硬度均匀性好，耐磨性好等；缺点是有时会出现镀层剥落，每次修磨后都要重新镀硬铬，费时费钱。辊面多元微合金熔融嵌渗制造工艺：采用低碳HY2006合金工具钢，将辊面8mm厚加热至近似熔融状态，进行Cr、Ni、Mo等微合金的嵌渗，从而使微合金耐磨颗粒高度弥散在辊面的低碳马氏体基体中。产品优点是防锈性能得到改善，耐磨性能显著提高；缺点是制造难度大。 低碳马氏体冷冻制造工艺：采用低碳HY2006合金工具钢，经中频感应淬火和冷冻处理。产品优点是耐磨性能明显提高；缺点是制造工期长难度大。表6-1 压辊分类将上面所述的几种轧辊工艺的优缺点进行总结，见表6-2。表6-2 轧辊工艺优缺点汇总6.1.4 关键监控参数本工序的关键监控参数是冷压厚度和压实密度,另外还需要关注极片外观。控制厚度的目的是保证电池设计的尺寸在合理范围内，而控制压实密度是保证电池的循环性能。极片厚度和压实密度具有一定的相关性。极片如果过厚会影响尺寸，严重的会入不了壳；也不能太薄，太薄的话相应的压实密度就会太大，一方面引起极片过脆，另一方面降低循环性能。压实密度不能直接获得，需要通过计算间接算出，其计算公式如下：生产中这两个参数的监控包括首件和SPC过程监控。首件：量产前首先要制作首件。即冲切标准圆片，称重并测量厚度，然后带入公式计算压实密度，首件OK后方可进行量产，一般首件规格比过程规格要加严。过程监控：监控频率约15050m/次，阴阳极相同，由生产人员执行。外观检查：过程检查来料和冷压外观：脱碳，外来污物，连续性批量不良等6.2 机器工作原理简单介绍6.2.1 类型介绍冷压机从结构上可分结构上可分牌坊式和四立柱式；按驱动方式分可分为单电机驱动和双电机驱动。单机驱动的传输路线：异步电机-减速机-齿轮箱-联轴器-轧辊，双机驱动的传输路线：同步电机-减速机-联轴器-轧辊。图6-3 冷压机类型相比单异步电机的驱动方式，双同步电机传输结构，可以从结构上缩短动力传输线，使影响动力传动平稳的因素变得很少，另外同步电机转速和负载的大小在一定范围内没有关系，只取决于电源的频率，在极片间隙处的速度变化会更小,设备张力会更稳定。 但此速度变化不会影响到电池极片的性能。6.2.2 设备参数目前公司常使用的型号为XCJLS50*55-C和LDHY500-N55的冷轧机，不同型号的轧制力和线速度以及收放卷张力均不相同。具体参数见表6-3.表6-3 冷轧机参数设定在实际操作中各种参数均有规范：a 冷轧线启动速度范围 ： 阴极 14m/min 阳极 110m/minb 收卷稳定后速度设定反胃 ： 阴极 125m/min 阳极 125m/minc 极片工艺压力 ：极片的双面涂膜区在经过轧辊冷压仪表的显示压力。d 工艺压力设定范围： 阴极厚度变形率大于3437的LiNiCoMn类材料冷压压力：80+/-20T 厚度变形率大于37的LiNiCoMn类材料冷压压力：95+/-25其它类材料冷压压力：50+/-20T阳极：30+/-20Te 设备压力设定范围：阴极厚度变形率大于3437的LiNiCoMn类材料冷压压力：65+/-20T厚度变形率大于37的LiNiCoMn类材料冷压压力：80+/-25T其它类材料冷压压力：35+/-20T, 阳极：20+/-20T6.3 冷压失效模式6.3.1 失效损耗形式冷轧机轧辊是极片轧制过程中最重要的消耗工具，以下是轧辊产生不同的失效损耗形式。a 辊面出现一些分布不均、大小不等直径约13mm，深约12um的“亮坑”。上下辊面“亮坑”出现的位置不对称。b 辊面有时会出现黄色锈斑，严重时会出现“黑点”，在这种情况下投入使用时辊面上的“黑点”就会变成“亮坑”。上下辊面“黑点”出现的位置不对称。c 辊面出现“硌痕”，上下辊面“硌痕”出现的位置绝大多数是对称的。当上下辊品质差距较大时，“硌痕”会出现在品质较差的辊面上。d 辊面出现“扁平凹陷”，绝大多数发生在辊面中间，上下辊对称位置。6.3.2 失效模式的成因a “亮坑”的成因：微米级电池极片正负极活性物质，在与其它粉体和液体进行混合时，由于细微颗粒容易聚集造成混料均匀十分困难，混合不均的浆料涂覆在极片集流体上烘干后，就会形成分布不均、大小不等的硬支点。这些硬支点必然会造成辊面的疲劳点蚀或镶嵌磨损“亮坑”。这些硬支点在电池极片轧制过程中，还会造成集流体因局部延展不均而断裂的问题，从而降低电池极片的充放电性能。b“黑点”的成因：“黑点”是化学和电化学锈蚀所致。极片轧辊的材质主要是铁合金，在腐蚀性介质或潮湿的导电性介质中，极片轧辊辊面很容易产生化学或电化学反应。预防这种情况的主要方法就是经常擦拭辊面。c “硌痕”的成因：辊面“硌痕”是辊面“集重”造成的。上下轧辊必须保持相同品质（硬度），否则就容易产生上下对称或不对称的“硌痕”。d “扁平凹陷”的成因：电池极片轧制过程中，辊面始终与电池极片上的活性物质相接触，这些活性物质的颗粒就象砂带上的沙子磨削辊面，于是经常使用的辊面中间就会出现 “扁平凹陷” 正常磨损。6.4 SPC操作流程6.4.1 测量工具检查a 确认测量工具是否可用，是否在校正期内。校正期将到或者已过期的要马上拿到QA测量房进行校准。b 确认冲压机是否能用，冲出的膜片面积是否为1540.25 mm2 (控制范围1540.257 mm2)，超出范围立即通知ME更换冲压刀膜。6.4.2 取样方式介绍a 厚度取样方式：由于是过程测量，因此不需要进行破坏性取样，准备测量时让开机人员停机，直接在生产过程中测量，如图6-4所示。图6-4 SPC极片厚度取样测量读数b