一、應用

        事必得精密機械成立于1981年，總部位于新加坡，目前已經在新加坡，馬來西亞和中國上海均設有加工工廠，主要產品為各種精密零件，用于打印機，電訊，汽車，機械設備等。其加工能力首屈一指，通過各種CNC 設備進行生產。 為了滿足其全球客戶的需求，特別是來自日本的一些重要客戶的質量要求，公司將產品的質量作為生存之本， 為了提高產品的質量和穩定性，自新加坡的工廠開始，實施一系列的工作來提高過程能力和產品質量， 在各個工廠中展開了質量認證和質量系統的工作。 事必得中國從1999年開始就開始了認證工作， 陸續通過了ISO 14001，ISO9002，QS9000等環境和質量認證。為了進一步提高質量，事必得中國借鑒新加坡工廠的經驗和教訓，在上海浦東的工廠實施了現場質量監控系統，通過使用 GE Fanuc 的Visual SPC 軟件系列和相應的數據檢測裝置，實現了在車間里的實時質量監控，從部件的質量抽檢到在質量部門辦公室里的遠程監控和質量報表數據打印均可自動完成。

二、應用需求

        事必得上海的浦東工廠通過大量的 CNC 加工設備生產精密零件，零件的質量通過班次的抽檢在車間的不同工位上完成。當班的工人使用相應的檢測工具，對零件的幾個主要尺寸標準進行測量，測量的結果記錄在紙上。其主要的測量工具是游標卡尺，千分尺和深度計等。盡管 CNC 設備使用的是目前市場上最好的 Fanuc 的設備，但由于原材料，工人的操作和檢測手段等各種因素影響，質量問題還是存在。 由于其測量手段以機械式工具為主， 所有數據均為手工記錄和手工報表，所以存在數據不準的可能性，同時也會影響到整體質量表現。 質量合格率的準確程度與客戶的反映會有偏差。 為了消除這一問題，事必得上海決定采用計算機系統進行在線的車間級質量監控系統，讓檢測，監視和報告均自動化，同時投資進行量具的改造，全面使用數字式量具，提高質量檢測的精度和準確度。 

三、系統結構 
 
        根據現場的布局，整個生產區間在兩層的樓面上， 每層均設立有一個部件的質量監測點， 質量監測點的位置緊靠生產設備， 可以及時將 CNC 上下來的部件進行檢測。 每個檢測點設有一個計算機，計算機上安裝 GE Fanuc 的 Visual SPC ShopFloor 現場質量監控軟件。 同時， GE Fanuc 提供了軟硬件的一體化方案，通過自己的Gage Port 數據處理裝置和相應的數字式量具電纜直接連接事必得工廠使用的 Mitutoyo 量具。 GE Fanuc 還提供了腳踏開關，幫助部件的測量工作。 所有 4 臺現場計算機連接到網絡上，在質量經理室有一臺聯網計算機安裝有 GE Fanuc 得Visual SPC Administrator，可以進行界面的組態，遠程數據監視和歷史數據分析等功能。 具體的網絡結構圖可見下面的示例。

四、解決方案  

        根據用戶的質量檢測方法和需求， GE Fanuc 提供了軟硬件一體化的解決方案。通過 GE Fanuc Visual SPC 軟件和Gageport 硬件來滿足用戶的需求。 通過對現場的調查和量具型號的確認，GE Fanuc 幫助事必得建立了如上的架構。      

        上圖中，質量數據的監測和采集部分通過 GE Fanuc Gapeport 硬件配合 Mitutoyo 的數字式量具完成。 在每個樓面的現場，當班工人使用的量具有數字式卡尺,數字式螺旋測微器和數字式深度計，均為Mitutoyo 生產。GE Fanuc 的Gageport 為帶有特定量具電纜的數據處理器,4口的Gageport 連接到計算機的串口，可以支持4 種不同的量具電纜連接，同時還有一個腳踩開關連接到Gageport，工人測量確認后，通過腳踩開關的確認信號腳數據自動輸入到計算機。

        現場的計算機均安裝有Visual SPC ShopFloor 軟件，該軟件實時將質量數據通過 Gageport 數據處理器輸入到數據庫， 通過各種質量控制圖形的方式表現出來， 主要的功能還包括質量規格定義，報警定義，質量糾正措施，原因定義， 人員，班次，設備等信息定義，符合 ISO9000的量具測量系統分析，主要提供的控制圖包括平均值-極差控制圖(X-Bar R Chart)，平均值-標準差控制圖(X Bar – S Chart)，單值-移動極差控制圖(X –MR Chart)，不良品率控制圖(P-Chart)，不良品數控制圖(nP-Chart)，缺陷控制圖(C Chart)，單位產品缺陷數控制圖(U Chart)等大量質量控制圖。在部件質量檢測的同時即可看到質量控制圖， 如果質量超過標準偏差將產生報警，而且要求操作人員指定原因， 所有數據和操作信息均會存儲在數據庫中作后續的分析。 

        Visual SPC ShopFloor系統內部還帶有各種標準的質量計算功能， 如 Cp，Cpk，Pp，Ppk，均值等。用戶在現場可以一目了然地看到現在的過程能力是否滿足要求，偏差有多大等信息。 

        在質量經理室內的計算機裝有Visual SPC Administrator 管理軟件，可以生成質量監控界面和完成各種管理功能，同時可以遠程在線實時監控質量數據的情況， 并可以打印離線的質量控制圖和數據作為報告。

        Visual SPC 與其他質量解決方案的另外一大區別在于它提供了組態式的系統， 用戶可以通過工具自己根據需要來定制質量監控的界面和相應的功能， 同時在最新的版本中，還支持 Web 客戶的方式在瀏覽器中通過質量控制圖實時檢測過程的質量狀況。

下圖為現場的質量監控界面之一：

五、項目意義

        事必得上海有限公司與 GE Fanuc 合作，通過使用Visual SPC 質量解決方案，快速實現了質量檢測數字化和實時監控的目的， 整個項目的軟件安裝和組態在 GE Fanuc 亞太區工程師的幫助下只用了兩周就完成了。 通過對用戶簡單的操作培訓， 用戶即可操作使用該系統。 該系統成為公司質量監控體系的一部分，并成為對外的窗口，同時由于 GE Fanuc 可以提供的本地支持和服務，使系統的成本比新加坡工廠更低，功能更強。 事必得上海的質量管理人員認為該系統的功能和作用在其質量管理的不斷強化過程中具有極大意義，而且在實際應用的過程中， 該系統通過了 TS16949 質量認證，成為浦東生產廠質量管理系統提高的有力工具和手段。事必得上海的質量負責人表示，在即將開工的中國蘇州工廠也將采用同樣的模式進行質量的監控。