企業(yè)密封性檢測設(shè)備現(xiàn)場管理

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　　1 前言

　　在現(xiàn)代化企業(yè)的質(zhì)量保證體系中，位于生產(chǎn)現(xiàn)場直接控制產(chǎn)品工序質(zhì)量的在線檢測設(shè)備占有重要地位，這一點在以批量生產(chǎn)為特征的行業(yè)更為突出。密封性是一項與產(chǎn)品質(zhì)量密切相關(guān)的技術(shù)指標，利用泄漏測試設(shè)備進行檢測近年來日益受到企業(yè)的重視，尤其在汽車制造業(yè)，無論整車廠還是零部件廠，配備的數(shù)量越來越多。但若讓它們真正起到質(zhì)量監(jiān)控的作用，還必須實施一套較完善的評定標準，以確保其準確、穩(wěn)定和可靠。很長時間以來，多數(shù)在線檢測設(shè)備缺乏統(tǒng)一、規(guī)范的評定標準，而且相比之下，泄漏檢測設(shè)備由于較晚進人實用階段，顯得更不成熟，這種情況既出現(xiàn)在新設(shè)備驗收期，更表現(xiàn)為在用設(shè)備的日常管理，從而直接關(guān)系到用戶和制造商的切身利益。在此筆者介紹上海大眾近年在這方面所做的較系統(tǒng)的工作，相信會有一定的啟示作用。

　　2 兩項評定指標的提出

　　在線檢測設(shè)備的評定指標主要有兩項：重復(fù)性和精度二

　　重復(fù)性表征了在相同條件下對同一被測量進行連續(xù)多次測試所得結(jié)果之間的一致性，它深刻地反映了一種檢測器具（設(shè)備）自身適應(yīng)檢測工作的能力。運用這項指標，能對測試結(jié)果隨機誤差的情況有透徹的了解。評定重復(fù)性可以采用極差、標準偏差等參數(shù)，根據(jù)所規(guī)定的與被測量公差之比值來確認其高低。

　　精度是指被測量的測試結(jié)果與其真值一致的程度，在線檢測設(shè)備精度評定的前提是建立被測量的量值傳遞系統(tǒng)，或者說被測量能逐級溯源；只有解決了這個問題，下一步才能談精度的評定方法；不同于成熟的幾何量檢測，密封性指標是以泄漏率來表示的，泄漏率是單位時間內(nèi)在一定測試壓力下泄漏到大氣中的氣體的體積。關(guān)十泄漏測試的量值溯源，迄今不少企業(yè)還缺乏基本認識，雖然他們已在生產(chǎn)中配備r泄漏檢測設(shè)備，但因未建立相應(yīng)的量傳系統(tǒng)，故無法進行真正意義上的精度評定：此處所提的泄漏量傳系統(tǒng)從本質(zhì)仁講是配置高一級的工作標準器，該標準器向下可校準泄漏檢測設(shè)備，向上可溯源到更高一級的基準器。

　　當前制造業(yè)界特別是在汽車行業(yè)所配的工作標準器主要有兩種，一種是“標準漏咀”也稱“泄漏主控器”、“定流量發(fā)生器”，另一種是模擬泄漏校準儀。它們分別用于以流量為傳遞參數(shù)和以壓力為傳遞參數(shù)的兩類泄漏測試量傳系統(tǒng)，只是“標準漏咀”僅能作為前一類量傳系統(tǒng)的工作標準器，因為它實質(zhì)上是一個精密制造的帶節(jié)流孔的管接頭，根據(jù)內(nèi)孔的形狀大小來確定在一定測試壓力下的流量，作為“標準值”。后者是一臺帶有高精度組合傳感器的手持式儀表，能通過設(shè)置和調(diào)節(jié)，獲得不同測試壓力F的“標準泄漏量”：日前在國內(nèi)，除一汽大眾、上海大眾等少數(shù)企業(yè)外，多數(shù)汽車廠利用前者。

　　3 在線泄漏檢測設(shè)備的評定與管理

　　3.1 重復(fù)性指標的表達

　　重復(fù)性指標的評定方式和表達形式有幾種，以若于次測量結(jié)果的極差作為評定指標是最常用的種，已沿用多年，但以標準偏差S為基礎(chǔ)的評定方法能更深刻地揭示重復(fù)性的本質(zhì)，故近年來應(yīng)用得越來越多。

　　測量能力指數(shù)Cg就是一種以標準偏差S為基礎(chǔ)的重復(fù)性評定指標，Cg的表達式為：

　　Cg＝0.2×T/2×K×S

　　式中，T——被測參數(shù)公差

　　S——標準偏差

　　K——置信因子

　　上式中的K×S表示具有置信概率P的置信區(qū)間的半寬，當K=3時，P＝99.73%；K=2時，P＝95%.均反映了某一測量值落在置信區(qū)間的可信賴度。

　　3.2 泄漏檢測設(shè)備評定規(guī)范

　　評定的含義包括對新購置、經(jīng)改造或維修后的檢測設(shè)備的計量驗收，以及對在用設(shè)備的定期、不定期的校準。密封性檢測設(shè)備大多配置在生產(chǎn)現(xiàn)場用作在線檢測，不少還是聯(lián)接在自動線中的高效自動設(shè)備，工作環(huán)境差，使用頻繁。為了確保產(chǎn)品（零部件、總成等）密封性指標的檢測質(zhì)量，上海大眾計量部門制定了一套完整的、嚴謹?shù)脑u價方法，其特點是以企業(yè)為主體，以現(xiàn)場校準為重點，要點如下：

　　a.計量驗收或周期校準的項目：重復(fù)性和精度

　　b.驗收、校準時需用的工作標準器：全密封（零泄漏）樣件和模擬泄漏校準儀

　　c.重復(fù)性測試—對新購置設(shè)備

　　評定其重復(fù)性指標采用測量能力指數(shù)Cg.將全密封樣件在設(shè)備上重復(fù)安裝后測量50次，記錄每次的測得值然后求Cg值：

　　Cg=0.2×T/4×S

　　式中，S——標準偏差

　　T——被測工件的最大允許泄漏量

　　當Cg≥2.0時，認為該檢測設(shè)備的重復(fù)性指標符合要求。

　　這一指標值所表達的含義十分清楚；被評定泄漏檢測設(shè)備的測試結(jié)果的隨機誤差分布寬度（即置信區(qū)間大?。?，不大于被

　　測工件最大允許泄漏量—相當于被測量公差的10%.

　　d.重復(fù)性測試—對在用設(shè)備的校準和維修后的設(shè)備的驗收

　　重復(fù)性評定指標采用極差R，測試方法同_.仁，但次數(shù)為10次。

　　當極差值R≤10%×T時，認為這臺設(shè)備的重復(fù)性合格。

　　e.精度測試—對新購置設(shè)備

　　精度評定是利用模擬泄漏校準儀來進行的。設(shè)置3個泄漏值測試點，分別為工件的最大允許泄漏量T，T的80%和120%.將全密封樣件置于設(shè)備上。再經(jīng)過校準儀的調(diào)節(jié)后在每個評定點等精度地測試10次，然后比較模擬泄漏校準儀和檢測設(shè)備的測得值。所得到的三組比較結(jié)果中，若每一組的最大偏差δmaxi≤10%×T，即認為這臺泄漏檢測設(shè)備的精度達到要求。

　　f.精度測試—對在用設(shè)備的校準和維修后的設(shè)備的驗收

　　測試方法同上，但此時只需在工件的極限泄漏量T附近設(shè)置一個評定值，對這一測試點進行比較檢測，次數(shù)可以取5-10次，然后取最大偏差作為設(shè)備精度的評定指標，同樣要求此時的δmaxi≤±10%×T.

　　需要指出的一點是，在以上描述中，所提到的“全密封〔零泄漏）樣件”，它在泄漏檢測設(shè)備的調(diào)整、校準中起著十分重要的作用，也具有“工作標準器”的性質(zhì)，類似于幾何量檢驗夾具/量儀中的標準件，故嚴格地講，全密封樣件也應(yīng)該標定。這項工作上海大眾已由公司計量部門承擔(dān)起來，并針對帶水池的泄漏檢測設(shè)備和不帶水池的不同情況，建立了完善的校準方法，但在本文中不具體進行介紹了。

　　3.3 密封性檢測的管理模式

　　上海大眾在所屬發(fā)動機廠實施的密封性檢測管理模式充分體現(xiàn)了把生產(chǎn)現(xiàn)場作為質(zhì)量監(jiān)控“重心”的思想。這也是上海大眾計量管理模式的鮮明特點。其主要內(nèi)容包括：

　　a.全密封樣件雖然作為由計量部門直接監(jiān)控的“B”類計量器具，但置于泄漏檢測設(shè)備旁，由操作者用于每班開始前或某一時刻的“對零”、“調(diào)整”之用，且明確要求連續(xù)做3次。

　　h.模擬泄漏校準儀也列為“B”類計量器具。由計量部門進行周期校準，但屬于發(fā)動機廠的車間所有。車間專職維修技術(shù)人員每3個月利用該校準儀和全密封樣件，按前面介紹的方法對生產(chǎn)現(xiàn)場的泄漏檢測設(shè)備進行一次標定，這已被定為他們必須履行的一項職責(zé)。

　　c.泄漏檢側(cè)設(shè)備被列為“C”類計量器具。在上海大眾“C”類（還有“B”類）又被稱作非集中監(jiān)控的計量器具，公司計量部門只按照前面描述的校準方法負責(zé)其驗收。在這些設(shè)備處于正常使用狀態(tài)后，對它們進行周期性標定就如上所述，乃是由發(fā)動機廠各車間的專業(yè)人員承擔(dān)的：

　　上海大眾擁有2個發(fā)動機廠，而設(shè)置了泄漏檢測設(shè)備的生產(chǎn)線有10條之多。用作現(xiàn)場標定的模擬泄漏校準儀截止2001年年底已超過40臺，加上眾多的零泄漏樣件，全公司與密封檢測有關(guān)的標定工作量是很大的，其中大部分必須在現(xiàn)場進行。

　　面對這種情況，采取上面的管理模式，不但減輕了公司計量部門的壓力，更重要的是這種貼近現(xiàn)場的管理方式大大提高了工作效率和響應(yīng)速度。因為置于車間現(xiàn)場的泄漏檢測設(shè)備，其標定周期不但較短，且會不時出現(xiàn)臨時校準的需要。

　　最后還需要指出的一點是：傳統(tǒng)的檢測過程周期往往要2～3周，這必會影響對生產(chǎn)線上泄漏檢測設(shè)備的隨時監(jiān)控，而在上海大眾，自建立了企業(yè)自主的壓力型泄漏計量體系后，這一過程縮短到2～3天。因此。其意義決不僅僅是減少了“檢定費”的支出，而是滿足了產(chǎn)品制造部門的需求，從本質(zhì)上講，這也是貫徹企業(yè)質(zhì)量理念的一種表現(xiàn)。