国营红阳机械厂铝合金阳极化QC小组--提高尾翼座硬质阳极化膜层合格率

1、媫日期/时间泒媫页脚泒媫 # 泒中国三江航天集团红阳机械厂2021-7-152秘密秘密 目前，表面处理中心已将目前，表面处理中心已将QCQC活动作为日常工作的重要内容，活动作为日常工作的重要内容，要求全员参与，人人负责，不断要求全员参与，人人负责，不断将将QCQC活动推向深入。活动推向深入。 2021-7-153秘密秘密二、小二、小 组组 概概 况况制表人：贺春影制表人：贺春影 日期：日期：20041212注册时间注册时间2005.08表表12021-7-154秘密秘密方案制定方案制定和技术和技术协协调调组员组员刘焕文刘焕文宋丽娟宋丽娟孙立君孙立君孔佑平孔佑平都金梅都金梅成成 员员 分分 工工

2、贺春影贺春影刘树群刘树群计量人员计量人员 基地工艺专家基地工艺专家工人专家工人专家质量明星质量明星全面负责全面负责助理工程师助理工程师材 料 收材 料 收集 和 试集 和 试验 数 据验 数 据分析分析硬度检硬度检测和数测和数据分析据分析负责负责专职专职 检验检验操作操作工人工人组长组长副组长副组长技术技术顾问顾问 主管工艺师主管工艺师 基地工艺专家基地工艺专家技术指导技术指导检验人员检验人员2021-7-155秘密秘密基地应急基地应急任任务务需求需求到到2005年年6月交付月交付2万万件合格品。件合格品。时间紧，任时间紧，任务重！务重！尾翼座加工周尾翼座加工周期长，成本高期长，成本高尾翼座从

3、下料到成品周期尾翼座从下料到成品周期约约2个月，各种成本共约个月，各种成本共约0.1万元。万元。每报废每报废1件不仅件不仅损失较大，更损失较大，更影响生产进影响生产进度！度！表面处理中心现表面处理中心现状状提高尾翼座硬质阳提高尾翼座硬质阳极化膜层合格率极化膜层合格率产品质量情况饼分图89.7%9.21.1%合格品超差品报废品合格率差这么合格率差这么多，怎能完成多，怎能完成任务？！任务？！2021-7-156秘密秘密四、活动计划四、活动计划PDCA表表2制表人：贺春影制表人：贺春影 时间：时间：200501102021-7-157秘密秘密 制表人：都金梅 时间：20050111我们对我们对200

4、42004年年1010月月20052005年年1 1月间的尾翼座膜层质量情况进行月间的尾翼座膜层质量情况进行了统计，见表了统计，见表3 3，产品合格率只有，产品合格率只有89.789.7；不合格品特征主要有烧；不合格品特征主要有烧焦、白点、起粉和其他问题，烧焦的现象请看烧焦的图片，各质焦、白点、起粉和其他问题，烧焦的现象请看烧焦的图片，各质量问题的表现状态所占比例，见统计表量问题的表现状态所占比例，见统计表4 4。膜层烧焦部位2021-7-158秘密秘密制图表人：贺春影 时间：20050113表4 尾翼座不合格特征表：50100150200250002040608010021196.22039

5、8%98%99%99%频数（件）频数（件）累累积积百百分分比比96.2%96.2%根据“关键的少数，次要的多数”的原则确定，小组成员将解决膜层烧焦的问题作为了本次QC活动的主攻目标。 尾翼座不合格特征排列图烧焦烧焦白点白点起粉起粉其他其他N=2112021-7-159秘密秘密89.7%89.7%现现状状99.0%99.0%目目标标本次本次活动活动的的目标目标2021-7-1510秘密秘密经分析经分析: :白点、起粉等问题是由于绝缘白点、起粉等问题是由于绝缘胶未清理干净造成，只要提高责任心，就胶未清理干净造成，只要提高责任心，就可避免，如能解决烧焦的问题，尾翼座膜可避免，如能解决烧焦的问题，尾翼

6、座膜层合格率就可以达到：层合格率就可以达到： 89.7+89.7+( (1-89.71-89.7 ) )96.2%=99.6%96.2%=99.6% 经统计经统计20042004年年1212月月1010日日1515日期间日期间生产的生产的8484件尾翼座合格率达到了件尾翼座合格率达到了9393, ,接近目标值接近目标值本本QCQC小组组成为三结合小组。从技术小组组成为三结合小组。从技术领导到技术工人都有着丰富的经验。而且领导到技术工人都有着丰富的经验。而且，我厂在铝合金阳极化方面的多次攻关也，我厂在铝合金阳极化方面的多次攻关也提供了技术支持提供了技术支持目标可行！目标可行！2021-7-151

7、1秘密秘密制图人：宋玉娟 时间:20050210尾翼座硬质阳极化膜层烧焦手工操作，电压提升不稳定设备不稳定没有要求槽液不合格电源波纹系数超过3%冷水机组能力不够 气泵搅拌能力不足工艺曲线与标准曲线偏差较大工艺方法不合理溶液浓度偏离工艺采用直流氧化可靠性差溶液杂质含量偏高溶液温度偏高溶液流动速度过慢电压波动大环工艺参数不合理2021-7-1512秘密秘密要因确认计划表要因确认计划表表表52021-7-1513秘密秘密制表人：都金梅 时间:20050215 偏差较大时，偏差较大时，合格率较低合格率较低是要因是要因要因确认之一要因确认之一：工艺曲线与标准工艺曲线与标准曲线偏差较大曲线偏差较大验证人：

8、验证人：贺春影、孔佑平贺春影、孔佑平表表62021-7-1514秘密秘密制表人：都金梅 时间:20050220波纹系数波纹系数1.8调查显示各调查显示各项指标都在项指标都在工艺要求范工艺要求范围内，围内，不是不是要因要因现场查阅：现场查阅： 槽液分析报告槽液分析报告贺春影、刘树群贺春影、刘树群1 1、溶液浓度偏离工艺；、溶液浓度偏离工艺；2 2、杂质含量高、杂质含量高。要因确认之二、三、四要因确认之二、三、四计量检测计量检测孙立君、都金梅孙立君、都金梅氧化电源波纹系氧化电源波纹系数大于数大于3 3 表表72021-7-1515秘密秘密要因确认之五、六、七要因确认之五、六、七冷水机组冷水机组能力

9、不够能力不够开机后溶液温度始终保开机后溶液温度始终保持在持在5 6，满足，满足工艺工艺1 6要求要求搅拌气泵搅拌气泵能力不够能力不够搅拌气量搅拌气量260m3/h，满足工艺要求满足工艺要求200m3/h现场验证：孔佑平、都金梅现场验证：孔佑平、都金梅现场检测现场检测:孔佑平、宋丽娟孔佑平、宋丽娟 工艺参数不合理工艺参数不合理在进行正式产品生产前，我厂已采用正交试验，电压提升在进行正式产品生产前，我厂已采用正交试验，电压提升速率从速率从2V/5min6V/5min,溶液浓度从溶液浓度从150g/L 400 g/L ，溶液温度从，溶液温度从-12+2，溶液的搅拌速度从，溶液的搅拌速度从50m3/

10、h 250m3/ h ,进行了进行了5个水平的正交试验，试验非常充个水平的正交试验，试验非常充分，确定的工艺参数又经过近千件产品的验证，膜层的厚分，确定的工艺参数又经过近千件产品的验证，膜层的厚度和硬度都满足设计指标且比较稳定。排除人为因素造成度和硬度都满足设计指标且比较稳定。排除人为因素造成的不合格品外，产品合格率已达到的不合格品外，产品合格率已达到90以上，因此，工艺以上，因此，工艺参数是合理的。参数是合理的。讨论分析：小组全员讨论分析：小组全员均符合要均符合要求，且工求，且工艺参数制艺参数制定合理，定合理，设备设备不是要因不是要因2021-7-1516秘密秘密制表人：都金梅 日期：200

11、50225表7 采用直流氧化 可靠性差是是要要因因 试验验证贺春影、孙立君孔佑平要因确认之八要因确认之八LC4材料试验件的电压提升速率的范围为材料试验件的电压提升速率的范围为39V/5min,范围较宽，合格率可以达到范围较宽，合格率可以达到98以上，以上，LD10材料为材料为56V/5min，范围相对较窄，膜层，范围相对较窄，膜层合格率只有合格率只有91。因此，。因此，LD10材料的尾翼座，采材料的尾翼座，采用直流氧化可靠性比较差。用直流氧化可靠性比较差。表表82021-7-1517秘密秘密膜层烧焦的要因找到了！膜层烧焦的要因找到了！1、工艺曲线与标准曲线偏差较大、工艺曲线与标准曲线偏差较大2

12、、采用直流氧化可靠性差。、采用直流氧化可靠性差。 2021-7-1518秘密秘密表9制表人：都金梅 日期：200502252021-7-1519秘密秘密精度提高精度提高了上千倍了上千倍, ,超过超过了目标值了目标值0.1V0.1V 实施后：电脑控制实施后：电脑控制技术员按照软件程序，将时间、段技术员按照软件程序，将时间、段数、电压值等输入电脑中，电脑再数、电压值等输入电脑中，电脑再按指令输出，经运行后检查，证明按指令输出，经运行后检查，证明电脑输出精度可达电脑输出精度可达0.003V0.003V采用手工操作采用手工操作输出精度只能输出精度只能达到达到1V1V实施前：手工操作实施前：手工操作20

13、21-7-1520秘密秘密采用电脑控制电压提升速率后，我们又生产了采用电脑控制电压提升速率后，我们又生产了12031203件尾件尾翼座，结果合格率达到了翼座，结果合格率达到了95.3%95.3%，同时我们对不合格情况进，同时我们对不合格情况进行了统计：行了统计：验证一2021-7-1521秘密秘密采用脉冲氧化代替直流氧化采用脉冲氧化代替直流氧化 直流氧化的电流随电压的直流氧化的电流随电压的上升不断上升，反应界面的上升不断上升，反应界面的热量不断积聚。热量不断积聚。 脉冲氧化的电流随着电压脉冲氧化的电流随着电压的高低脉动，由高到零变化，的高低脉动，由高到零变化，为零时反应界面的热量急剧为零时反应

14、界面的热量急剧下降，热量不会积聚。下降，热量不会积聚。直流氧化电参数变化原理图直流氧化电参数变化原理图电压电压电流电流时间时间t电压电压V V电流电流i i电压电压电流电流时间时间t t电压电压V V 电流电流i i 脉冲氧化电参数变化原理图脉冲氧化电参数变化原理图热！热！热！热！热！热！真舒服真舒服2021-7-1522秘密秘密 2、设备选型、设备选型 脉冲氧化电源对于我厂来说，是一项技术较新的设备，为此，在脉冲氧化电源对于我厂来说，是一项技术较新的设备，为此，在设备选型上小组查阅了大量的技术资料，最终购进了一台引进意大设备选型上小组查阅了大量的技术资料，最终购进了一台引进意大利技术的国产脉

15、冲电源，性能十分稳定。见实物图。利技术的国产脉冲电源，性能十分稳定。见实物图。主控主控制柜制柜远程远程控制控制器器2021-7-1523秘密秘密 3、实施试验方案、实施试验方案（1）试验方案评审）试验方案评审2021-7-1524秘密秘密 试验方案评审通过后，小组按方案中的试验方案评审通过后，小组按方案中的L L9 9（3 34 4）正交试验设计进行）正交试验设计进行试验。请看下表：试验。请看下表：制表人：贺春影 日期：20060325 因素位级表表表11 11 因素位级表因素位级表 （2）试验方案实施）试验方案实施2021-7-1525秘密秘密 正交试验表表表12 12 正交试验表正交试验表

16、2021-7-1526秘密秘密制表人：贺春影制表人：贺春影 日期：日期：2006032520060325 正交试验表实验结果：实验结果：A3B1C3D4是最优的组合，合格率最高：是最优的组合，合格率最高：90。2021-7-1527秘密秘密0 05050100100150150200200250250A1A1A2A2A3A3B1B1B2B2B3B3C1C1C2C2C3C3D1D1D2D2D3D3因素位级因素位级 从趋势图可以看出，从趋势图可以看出，A A的影响因素最大，的影响因素最大，A A、C C、D D都有进一步提都有进一步提高的趋势高的趋势, ,所选的位级没有包容最好的位级区域，而且，从

17、统计表所选的位级没有包容最好的位级区域，而且，从统计表中也可以看出，较优组合的合格率只有中也可以看出，较优组合的合格率只有9090，为此，小组在较优水，为此，小组在较优水平的临近范围又选择了平的临近范围又选择了2 2个水平进行正交试验择优，见表个水平进行正交试验择优，见表1111。趋势图趋势图2021-7-1528秘密秘密表表1313小组又选用了小组又选用了L L8 8（2 24 4）正交试验表，进行正交试验，见表）正交试验表，进行正交试验，见表1212：表表1414制表人：贺春影制表人：贺春影 日期：日期：20060325200603252021-7-1529秘密秘密实验结果：较优的水平实验

18、结果：较优的水平A A1 1B B1 1C C1 1D D2 2, ,最优的工艺参数为：最优的工艺参数为：主脉宽：主脉宽：7ms 7ms 副脉宽：副脉宽：3ms3ms峰压值：峰压值：70V 70V 低压值：低压值：40V.40V.2021-7-1530秘密秘密（3 3）试验验证）试验验证 为进一步验证所选工艺参数的合理性，小组以表为进一步验证所选工艺参数的合理性，小组以表1212中的试验中的试验1A1A1 1B B1 1C C1 1D D2 2组合，用正式产品进行验证，我们取了组合，用正式产品进行验证，我们取了2020件正式产品分件正式产品分2 2槽进行氧化，槽进行氧化，结果见下表，对应的脉冲

19、波形如图：结果见下表，对应的脉冲波形如图：表13制表人：都金梅 日期：20060325 结果验证表从表中可以看出，氧化的从表中可以看出，氧化的2组组产品合格率都达到了产品合格率都达到了100，说明小组确定的工艺参数合理，说明小组确定的工艺参数合理，而且，对产品膜层质量的改进而且，对产品膜层质量的改进效果非常明显。效果非常明显。完成任完成任务有保务有保证了！证了！表表152021-7-1531秘密秘密 工艺变更后，不仅烧焦的问题得到了有效控制，膜层的硬度和工艺变更后，不仅烧焦的问题得到了有效控制，膜层的硬度和生产效率也随之大大提高！生产效率也随之大大提高！（4）两种工艺效果对比）两种工艺效果对比

20、 界面太热，界面太热，我都烤焦了！我都烤焦了！现在我感现在我感觉好多了，觉好多了，也漂亮也漂亮了。了。！脉冲氧化脉冲氧化直流氧化直流氧化2021-7-1532秘密秘密 采用脉冲氧化工艺后，我们对同样获得采用脉冲氧化工艺后，我们对同样获得70m70m厚的膜层，和以前厚的膜层，和以前采用直流氧化的情况进行了对比，见下表：采用直流氧化的情况进行了对比，见下表：速率提高速率提高了！了！表表162021-7-1533秘密秘密表表1616 采取电脑控制自动化生产和脉冲氧化工艺措施后，我们对采取电脑控制自动化生产和脉冲氧化工艺措施后，我们对20052005年年5 5月月1010月生产的月生产的2125321

21、253件尾翼座进行了统计，只有件尾翼座进行了统计，只有4444件件产品不合格，产品合格率达到了产品不合格，产品合格率达到了99.7999.79，见统计表，见统计表1111，不合格，不合格品特征见表品特征见表1212： 制表人：都金梅 时间：200603302021-7-1534秘密秘密 产品的质量特征见表产品的质量特征见表1212制图表人：贺春影制图表人：贺春影时间：时间：2006033020060330表表17频数（件）频数（件） 尾翼座不合格特征排列图尾翼座不合格特征排列图122436480025507510072.7%72.7%95.5%95.5%累积百累积百分比分比40.9%40.9%

22、44白点白点烧焦烧焦起粉起粉其他其他烧焦问题已不烧焦问题已不是关键的少数是关键的少数N=442021-7-1535秘密秘密 通过本次活动，通过本次活动，产品的合格率提高了产品的合格率提高了99.7999.79，较活动前，较活动前89.789.7提高了提高了1010个百个百分点，超过了目标值，分点，超过了目标值，小组活动效果非常显小组活动效果非常显著，活动目标实现了。著，活动目标实现了。2021-7-1536秘密秘密2.2.效果持续情况：效果持续情况： QCQC小组攻关完成后，我们又对后续产品进行跟踪验证，从小组攻关完成后，我们又对后续产品进行跟踪验证，从20052005年年1111月至月至20

23、052005年年1212月，本厂又生产此产品月，本厂又生产此产品27002700件，其中只有件，其中只有3 3件出现烧焦现象，产品合格率为件出现烧焦现象，产品合格率为99.999.9。3、经济效益、经济效益 产品一旦烧焦就会报废，一件产品从原材料到加工成成品价值产品一旦烧焦就会报废，一件产品从原材料到加工成成品价值约约0.1万，我厂年产万，我厂年产7200件，产品合格率提高后，每年可为工厂件，产品合格率提高后，每年可为工厂节约：节约： 2005年年12月，我们的成果通过了工厂财务部门鉴定，月，我们的成果通过了工厂财务部门鉴定，2006年年1月，此成果又被评为月，此成果又被评为066基地科学技术进步一等奖，并给予我厂基地科学技术进步一等奖，并给予我厂5000元奖励。元奖励。2021-7-1537秘密秘密2021-7-1538秘密秘密团队精神团队精神QC知识QC知识质量意识质量意识创新精神创新精神分析、解决问题能力分析、解决问题能力活动前活动前活活动动后