[推荐]特殊过程的过程参数

本文对于理解特殊过程具有一定的指导意义，特转贴如下，供大家品味。

特殊过程作为质量体系的重要组成部分，已经引起人们的关注。ＩＳＯ　９００１：２０００标准以过程方法为结构，明确提出了企业应进行“生产和服务提供过程的确认”。通常，确认的内容包括设备的认可、人员资格的鉴定、过程参数的监视和控制等。关于过程参数，各企业在标准实施、咨询、认证、确认过程的操作与控制中，其认识、理解和把握不尽一致。

因此，本文就特殊过程的过程参数的有关问题作如下探讨。　

　一、特殊过程的内涵、外延及对过程参数的要求。
　
　１.特殊过程的内涵、外延。　
　特殊过程（special processse)是指对形成的产品是否合格不易或不能经济地进行验证的过程，它是生产和服务提供过程控制的一个重要内容。ＩＳＯ　９０００族标准的历次版本，都对它有不断详尽和越发明确的要求。其内涵、外延都涉及到实施特殊过程人员的资格、设备能力和过程参数控制的鉴定与确认等内容。　２.过程参数的要求。　
　在历次版本的基础上，ＩＳＯ　９００１：２０００标准扩充和提高了对特殊过程参数的要求，用过程的确认（validation)取代了过程的鉴定（qualification)，不但包括对设备和人员的鉴定，还包括使用特定的方法、程序、记录等内容。这就是说，对过程参数加以控制并记录，是对特殊过程要求的逐渐完善和臻于完整的控制理念。
　　所以，在标准的宣贯、实施、咨询、审核的过程中，一定要关注已确认的特殊过程的过程参数，特别要把握好过程参数的控制、记录和统计分析。

　　二、制造业特殊过程的过程参数。　

　１.过程参数的意义和作用。　
　过程参数（process parameters)是特殊过程控制的要素。过程是参数产生的背景与机遇，参数是用以描述质量特征随机变量概率分布的参量，过程参数是影响和控制特殊过程随机就是的分布与集合。过程参数的概率分布表现为符合规定要求的分布、波动及特征。而规定动的要求，是根据产品的质量要求与技术规范，用程序或工艺规程事先策划和设定的。就影响特殊过程的设备、人员和参数三个要素看，参数是相当重要的。因为设备能力不足，会引发参数失控；人员资格缺乏，会失去调整和控制参数的能力，可能使参数的分布偏离规定的要求，使特殊过程失控。从这个意义上讲，过程参数是控制特殊过程诸要素的综合体现，是特殊过程控制状态的晴雨表和温度计。
　２.结合产品的具体情况确认特殊过程，实施对过程参数的控制。
　　并非所有特殊过程都需要控制过程参数，应具体情况具体分析。首先应按照7.5.2条款的要求，对特殊过程进行确认。
　　在7.5.2条款中，没有提及“特殊过程”只是明确提出了哪些过程需要确认。这样做的原因是，通常被认为是特殊过程的过程，在有些场合不一定需要按7.5.2控制，而在另外一些场合则必须按7.5.2控制。例如，焊接通常被认为是特殊过程，但有些场合，焊接不是结构的要求（没有强度要求），就不需要按7.5.2控制；而船舶建造的分段合拢过程则对焊缝有严格的强度要求，必须按7.5.2进行控制。油漆也有类似情况，一般的防锈漆只是涂饰覆盖在表面，也不一定按7.5.2控制。但是船用柴油机架内腔的防护漆如果脱落就会堵塞油孔，造成主机停车，必须按7.5.2控制，并严密控制过程参数等要素。
　　３.制造业特殊过程常见的过程参数。
　　制造业常见的特殊过程有铸造、铸造、热处理、焊接、油漆涂装、冲压、注塑、电镀、氧化、表面喷涂等。现以一些常见的特殊过程为例，分析其过程参数的控制。
　　（１）铸造、包括铸铁、铸钢、有色金属（铜和稆）的铸造等。
　　当这些产品用作结构件或有耐压、耐热等强度和硬度要求时，应确认为特殊过程并控制其过程参数。至于应控制哪些过程参数，则要根据产品的要求和特点确定，一般包括下料配比、熔炼温度、成分化验等内容。其中，下料配比直接影响产品的机械性能和化学成分，如果后续反馈达不到要求，必须根据记录修改配比；熔炼温度直接影响金相结构和流动性，是产生气孔、缩松和偏析的相关因素；成分化验是溶液出炉前的关键过程参数，它提供调整和最终保证质量的机会。
　　（２）焊接，包括手式焊、自动焊和各种气体保护焊等。
　　焊接的过程参数较多，通常以控制焊接电流为主，它直接影响焊接温度和焊肉的形成，如果控制不当就是形成缺陷的主导因素。要根据具体情况和要求，控制焊弧电压、焊条规格、焊接运行速度、焊接层数等过程参数。
　　（３）油漆，包括油漆、喷涂和涂装。
　　环境温度是各种油漆都必须控制的过程参数，温度过低容易降低油漆的亲和力是造成脱落的原因；温度过高会加大油漆的流动性，难以控制漆膜厚度。对于露天放置的电器开关箱的喷涂，化学品船和成品油船内舱的涂装，还要控制其基底状态、保温时间、漆膜厚度、两次新途径装的干固时间等过程参数。
（４）热处理，包括回火、退火、除应力、淬火、调质和渗碳、氮化等表面处理。　　进行热处理的零部件，通常都有强度、硬度、抗疲劳、耐磨损等要求，可以通过控制质变处理的过程参数达到。热处理的过程参数比较规范，如加热温度，升温梯度、保温时间、降温覆盖梯度、出炉温度、淬火温度、回火温度、渗碳时间、氮化时间等。这些参数多采用自动记录仪进行记录，可追溯性较好。
　　
三、过程参数失控的发现方法及其严重后果和原因。

　　１.发现方法。
　　过程参数失控会造成产品不合格、缺陷，甚至酿成重大质量事故。
　　在审核过程中，可以凭借过程参数记录，对照相关的程序和规范，明确它是否符合规定的要求以及偏离的程度。如果规定不合理，可以从后续的不合格以及用户反馈的投诉信息予以追索。然后，进行工艺评定，作出合理的修改。
　　２.严重后果与原因分析。
　　下面，举例说明过程参数失控造成的严重后果并分析原因。
　　铸造的柴油机气缸体运抵主机总装厂装配时，在泵水时漏水，发现气孔、缩松和偏析，经追查查过程参数记录，原因是熔炼温度过低。
　　远洋船舶的主机在航行中发现机架焊缝开裂，被迫停车。追索到制造厂，原因是焊接电流、焊接层数、焊肉高度等过程参数偏离规定要求。
　　防护条件要求很严格的电器开关箱，采用等离子颗粒恒温喷涂，交付后发现涂层大量脱落。原因是在恒温箱内的保温时间没有达到过程参数的规定要求。　　经热处理的重要零部件，如果没按过程参数的要求严格控制，往往造成产品缺陷，甚至酿成重大质量事故。某厂生产的船用柴油机装配了４条高速船，运行中有３条船停航，原因教师主机连杆断裂。经深入调查后发现，连杆氨化时间这一过程参数失控，致使氨化层过薄和不均匀。

　　四、密切关注特殊过程的过程参数，确保特殊过程的控制质量。

　　对特殊过程的过程参数的关注、控制和统计分析，可通过如下几个途径实现。　　
１.在文件中规定。
　　手册、程序、作业指导书都应有对过程参数详尽不同的要求。特别是在作业指导书中，要有具体的定量的要求，特定的参量要根据质量要求、技术规范、工艺评定的结果确定。对于有公差的，要给出波动区间。
　２.在运行中实施控制和记录。
　　将过程参数的要求，设计成规范的表格并发到作业层面，要求经过培训的人员认真控制和记录。记录可以采取多种方式、多种媒体，如热处理的温度参数可以采用人工记录仪在圆盘纸上自动记录，炉前化验可以采用电子媒体记录，油漆温度可以采用人工记录，油漆前基底表面的状况和各层次的颜色可以用照片记录。记录要按质量记录的规定保存好，以便提供证据和统计分析。
　３.关闭此类不合格报告时，要由此及彼。
　　对于过程参数失控或未提供控制证据的不合格，必须采取切实可靠的纠正措施，而不能就事论事。例如，发现船体球鼻艏的焊接未提供焊接电流等过程参数控制证据，开具了不合格。当难其纠正措施的有效性时，不仅要难球鼻艏的焊接过程参数记录，还要抽查船体分段合拢焊接过程参数的控制证据，以杜杜绝类似情况在焊接工序再次发生。
　　４.对过程参数记录进行统计分析，寻找机会，持续改进。
　　过程参数记录非常宝贵，它是持续改进的数据库，也是采取预防，纠正措施的信息源。
　　可以彩统计技术对过程参数进行分析，也可以应用统计技术对过程参数进行处理，为明确改进和优化的方向、途径，实施持续改进，提供优选最佳过程参数。
　　下面，举例说明几种统计技术的应用。
　　（１）利用控制图调整铸造的熔炼温度。
　　在审核中发现，一些铸造组织的作业层面采用控制图记录熔炼温度，但只记录不分析。即使控制图明显异常，也不报警、不调整，失去了许多改进的机会。应当充分利用控制图发现异常，特别要注意驻点在控制线内的系统变化，如７点链、１３点链等。这些现象，有可能反映炉体、炉料和其他技术条件的异常，应及时调整以保证熔炼温度的稳定。
　　（２）利用散布图调整和优化焊接的电流强度。
　　焊接电流对焊肉的形成以及焊接质量影响较大。在开发新产品或进行高难度焊接作业时，规定的焊接电流不一定是最佳的，可以通过散布图（坐标的横轴为电流强度，纵轴为焊接后评审的质量等级）进行调整和优化，直到散点密集在质量等级较高的区域。
　　（３）利用回归分析和方差分析调整和优选回火温度。
　　零部件和原材料的回火硬度与回火温度是负相关的。可以采用回归分析寻找这两个过程参数的相关特征。尽管两者不是线性相关，仍然可以采用方差分析确定它的值信区间，从而利用已取得的回火温度和硬度过程参数的记录数据，建立一元线性回归方程，用方程确定和优化最佳回火温度。
　　（４）利用正交实验设计法寻求油漆的最佳涂装方案。
　　正交实验设计法是研究与处理多因素实验的一种科学方法，它可以利用正交表科学地挑选实验条件，通过实验找出最佳方案。新产品开发的油漆、喷涂、涂装，要求高、难度大，可以采用正交实验设计法对环境温度、漆膜厚度、保温时间、二次涂装前的干固时间的过程参数等诸因素，采用四因素三位级或多因素多位级的适宜的正交表进行实验，通过对多次实验结果的分析，找出和确定最佳涂装方案。
　　一些耐热、耐蚀、高稳定、高强度的油漆、喷涂和涂装，多采用正交实验设计法对各种过程参数进行攻关、实验和优选，从而取得突破和成功。这种技术多用在船舶工业出口船舶的特种涂装过程中。
　　
综上所述，必须对制造业常见特殊过程的过程参数实施严密的控制和记录，还要对过程参数的数据进行统计分析和处理，及时采取预防、纠正措施，从而进一步保证质量管理体系的适宜性、充分性和有效性，实现持续改进。