统计过程控制（SPC）在飞机机身铆接过程中的研究   

引言：

统计过程控制主要是利用了统计方法，对生产过程进行监控和控制，其核心原理就是通过质量控制，可以消除生产中的异常现象，保证产品质量是可控的。在飞机机身的铆接过程中，SPC 主要是监控铆接力、位置精度、铆钉质量等关键参数，并对监控到的实时数据进行分析，以充分识别铆接中的异常情况，并对其进行调整，优化飞机机身铆接效果。

1. 统计过程控制（SPC）的基本原理

统计过程控制的基本原理就是，通过统计方法对生产过程进行全面的监控，以识别出生产中存在的异常现象，让产品质量更加稳定、统一。在任何生产过程中，都会存在异常情况，这些异常大体可以分为两类，分别是常见原因异常以及特殊原因异常。其中常见原因异常一般是由系统内在因素所引起的，此异常现象是随机且不可避免的。而特殊原因异常，则是由特定因素所引起的，这类异常现象是可以提前进行识别和消除的。统计过程控制就是对特殊原因异常进行识别，并解决生产中的异常现象[1]。

2. 统计过程控制（SPC）在飞机机身铆接中的应用

2.1 实现数据采集

在飞机机身铆接中，采用统计过程控制的时候，主要是对铆接数据进行采集，识别出铆接过程中所需要的如铆钉直径、位置精度、铆接力等参数，保证数据采集更加全面。在数据采集的时候，人员主要是使用了数显卡尺、力矩扳手、激光测距仪和 3D 扫描仪等一系列精密测量设备，保证对铆接数据的采集更加准确、可靠。在数据采集的时候，管理人员需要制定较为详细的数据采集计划，明确数据采集的具体频率、时间以及采样方法，保证数据采集过程更加统一、科学，为后续质量分析提供足够的数据支持。在技术支持的前提下，可以采用自动化数据采集系统，实现自动化、智能化数据采集效果，进而减少人为工作的误差，提高数据采集效率，而且自动化系统还能够实时的记录和传输所采集的数据，保证人员可以及时对数据进行分析。在完成数据采集后，就要建立数据记录和存储机制，保证采集到的数据能够得到安全、完整的储存，在储存时，可以使用数据库或数据管理系统来存储数据，提升了数据的安全性。为了保证后续数据处理更高效，那么管理人员就要定期对数据采集设备进行维护，使其在运行中更加精准，提升数据采集效果，有效排除异常值。

2.2 加强数据处理及分析

在完成数据采集后，就要对采集到的数据进行及时清洗，并去除数据中的异常值以及噪声，同时，也要对数据的格式进行转换，提升数据的准确性，保证数据更加完整。在完成数据的预处理之后，管理人员就可以使用均值分析、标准差计算、分布分析等方法，来及时的了解数据自身的基本特征以及变异情况，通过数据分析，可以评估出机身铆接过程的稳定性，为质量控制提供了坚实的基础。在进行数据梳理的时候，可以绘制均值 - 极差、单值 - 移动极差等控制图，这样就可以及时了解机身铆接过程中的质量情况，并识别出超出控制限的异常点以及非随机的模式，判断其是否因为特殊原因而产生的异常[2]。并对数据进行趋势分析，识别数据中潜在的变化趋势，进而来预测机身铆接未来异常的可能性，提前采取纠正措施。此外，在进行数据处理的时候，主要是使用鱼骨图、因果图等分析工具，以有效识别出影响机身铆接质量的关键因素，最终确定铆接异常的根本原因。通过对铆接数据进行处理分析，可以识别出铆接工艺中的潜在问题，并对其进行及时的处理，提升机身铆接的质量。

2.3 异常处理

对数据异常情况进行处理，可以迅速的识别出铆接生产过程中的问题，从而对其进行优化，保证产品质量得到提升。质量控制人员主要通过控制图和实时数据监控系统，及时的检测出机身铆接过程中所存在的超出控制限的点等异常信号，并对其进行快速响应，开启异常警报，保证人员能够及时的对异常信号进行调查和处理。在异常处理的时候，质量控制人员可以使用鱼骨图、5Why分析法等方法，对其进行深入的分析，识别出异常的真正来源，并找到异常的深层原因。人员可以对深层原因进行分析，并制定针对性的纠正措施，消除机身铆接过程中存在的异常现象，同时也能防止异常问题重复的发生，保证铆接生产过程更高效。在人员实施了纠正措施后，就要对其进行验证测试，保证质量问题能得到有效解决。同时，人员需要持续的监控铆接过程，观察纠正措施所实施的效果，并进行必要的调整。通过对异常现象进行及时的异常，能够减少铆接过程中的缺陷，提升机身铆接的质量。

2.4 应用实例

矩省（上海）科技股份有限公司在进行飞机机身铆接作业，应用统计过程控制取得了优越成效。由 SPC 负责铆接产品与服务提供过程把控，以加强统计过程控制而实现自动铆接设备与数字化模块控制、工业相机有效配合配合，当检测到数值有所变动，数控铆接机构坐标点位置也随之变动，由此实现铆点高度的智能铆接目标。同时，还能够由 SPC 控制铆接强度，将铆接强度数据设定为铆接作业的关键质量特性，同时收集一定量的样本数据，经过均值与控制限计算的一系列数据处理方式，绘制出相应控制图。并且定期开展样本检测工作，在绘制图上增添检测结果，发现多个点位超出控制上限，经由数据分析发现铆接设备压力参数出现异常，第一时间调整。另外，通过应用 SPC 而规划出了一站式解决方案，以可靠化的WinTech 工艺为支撑，将铆接安装全过程完整记录，以便能够及时发现异常问题，规避额外质量成本增多。

结论：

综上所述，对统计过程控制在飞机机身铆接中的应用情况进行分析，可以提升机身铆接的质量，增强铆接过程的稳定性，保证每一个铆接点的质量都是一致的。在对飞机机身铆接控制的时候，主要是采用数据采集、处理、异常处理等方法，实现飞机机身铆接过程控制，维持铆接过程的稳定性，提升最终产品质量。

参考文献：

[1] 李圣雄 , 周健 , 李德良 , 等 . 数字化自动钻铆在飞机机身壁板上的应用研究 [J]. 航空标准化与质量 ,2023,(S1):78-83.

[2] 李子璇 . 基于聚焦 PRFECT 技术的飞机铆接件隐藏缺陷机器学习评估方法研究 [D]. 南昌航空大学 ,2023.