一、汽车制造业中对产品的质量控制

    汽车制造业属于典型的大批量生产机械行业，随着现代质量理念的渐入人心和质量意识的不断加强，无论是在现代化的整车厂、动力总成厂还是零部件厂，统计过程控制(SPC)和统计抽样检验都已成为企业实施质量控制的基础。事实上，现代企业中不少产品的质量特性值甚至完全可以由工艺来保证，充其量只需辅以频次很低的抽检，以验证工艺的稳定性。这种情况在质量特性值为某些物理量时更为突出，考量一组以过盈配合方式装配在一起的零件组合可靠程度的压合力(压入/压出)就是一个典型例子。此类情况即使在一台发动机中也是很多的，如压入缸体的定位销、油封法拉和压入缸盖的气门导管、气门座圈等。作为质量特性值的压合力，在应用的工艺、设备和工件材质很稳定的情况下，其大小主要取决于过盈量。鉴于对压合力的要求一般都表述为大于(不大于)某个额定量值的形式，而这在工艺上较容易保证，因此即使在极少数的有抽检这个环节情况下，频次也很低。另外，必须指出的一点是相比检测工件的几何量参数，对类似压合力的物理量的检测更困难。
    

二、由批量生产条件下偶发原因引起的难题

    连杆式发动机的关键零件之一，借助穿过其小头孔中的活塞销与活塞组合成连杆-活塞运动机构。在部分汽车发动机中，采用了在小头孔中压入已衬套的结构，显然，这是衬套与小头孔之间的过盈配合，两者之间足够大的结合力将衬套与工件紧紧地固定。
    按规定，评价衬套与连杆小头孔结合可靠程度的指标“压合力”必须大于2500N，即把衬套压入或压出工件时，压力值不能小于2500N。如前所述，在生产过程运行正常、稳定的情况下，确保这项质量特性值符合规定要求没有问题，也就是可以通过“工艺保证”。事实上，即使在那些为数不多的主流发动机厂里，对连杆小头孔衬套压合力的直接监控，也只是间隔较长地利用压力传感器通过串接在衬套压装专用设备的压头上，以检测实际压入力大小。当然，更准确的方法还是采用万能材料试验机，辅以专用的测量软件、夹具和压头，直接对连杆/衬套组件进行压合力测试，在生产批量很大时，抽样频次可设定为1次/周，一次一般取两件。虽然借助这些专门的配置，整个操作并不困难，但装夹、调整，特别是选用合适的压合力程序还是耗费时间的。但在大多数情况下，上述定期测试仅是一种对工艺可靠性的验证，几乎难得碰到压合力这一质量特性值为不合格的情况。
    然而，在节奏很快的大批量生产条件下，即使采用再先进的加工技术，也很难避免发生偶然的疏漏，此时往往会带来“如何处理”的问题。
    被压入衬套的连杆小头孔，在同一工位将同时完成打孔、扩孔、半精镗、精镗等4道工序，后两道工序是由装夹于刀杆上的刀片加工完成的。连杆自动生产线执行SPC的监控方式是按规范的方式，即每间隔(1～2)h(根据不同品种工件)抽测一个5件的样本，测得数据在显示的同时会自动输入控制部分。偶发事件出现在一个夜班，在凌晨的一次测量中突然发现显示的小孔实测值均超过了公差带的上限，即发生了孔呈过大的情况，停机对设备的各个环节仔细检查后才发现，原来用于半精镗的那把刀片的装夹松弛，造成这道工序加工失误。再追溯到之前的一次SPC样本测量是正常的。因此，出现了近800件的小头孔存在超差的连杆中间产品。显然，如果全部报废处理会造成很大损失，考虑到超差量只有几丝，而之前的压合状态有一定裕度，采取了继续在下一道压装工序衬套压入小头孔，但下一步该如何确认质量特征值压合力是否在允许范围内呢？
    

三、计量抽样检验的一次成功实践

    企业采用的直接检测方法，用于应对一周1～2次，每次2～3根的工作量，但如果要应对近800根的存疑工件，则无论是在时间上还是设备负荷上都不可能。经过郑重考虑，决定采用计量抽样检验程序处理这批连杆，那么为什么不采用企业更为熟悉和广为应用由GB2828-2003《计数抽样检验程序》规定的“逐批检查计数抽检程序”呢？ 这是因为，在本案例中，作为抽检对象的质量特征值“压合力”不仅是计量值，而且用于检测的设备本身就是一台具有丰富功能的数字式仪器； 另一方面，在(检验)批量、检查水平、严格度、方案类型和可接受质量水平(AQL)都不变的情况下，计量型抽样检验一般要比GB2828-2003显著地减少抽检数，这对较为复杂又耗时的测试方式来讲更有实际意义。事实上，GB/T6378.1-2008的全称: 按接收质量限(AQL)检索的对单一质量特性值和单个AQL的逐批检验的一次抽样方案，本身就与连杆小头孔衬套压合力的情况十分吻合。
    下面介绍如何将两者结合，通过对上述典型案例的计量抽样检验来判断有疑问批次工件是否可以被接收。
    (1)工件批量n=800，执行抽样检验的水平为“一般检验水平Ⅱ”，据此，可从GB/T6378.1-2008的表A.1中找出“样本量子码”为J。
    (2)对于计量抽样检验中的AQL，可以理解为与该企业规定的“工废率”相对应，按当年企业质量目标中对连杆的要求，工废率为0.6。而在标准中，可选最为接近的一挡0.65。
    (3)本案例中的质量特性值压合力，是一单边公差，即为“单侧规范限”，据前边确定的字码J和AQL水平，从标准中的B.1可查出样本量n=35，接收常数k=1.18。顺便指出，如果采取GB2828-2003的记述抽样检验方法，需抽检的样本大小n=80。
    (4)随机抽取数量为n=35的工具作为样本，测量每个样本的质量特性值-压合力(实测数据此处略)，并据此计算样本均值和标准偏差s:
    

    (5)按标准中的单侧规范限接收准则对上述存疑批作出判断
    ①首先，得计算出质量统计量Q_U或Q_L
    对于仅规定上规范限U的，采用Q_U
    

    对于仅规定下规范限L的，采用Q_L
    

    ②各项计算值
    样本量n:35
    样本平均值:2751N
    样本标准偏差s:195N
    规范限(下)L:2500N
    质量统计量Q_L:1.287
    接收常数k:1.118
    接收准则判断式:是否大于或等于k(Q_L≥k)
    在此的结论:是(1.287>1.118)
    ③满足了接近准则，故该存疑批可以接收
    客观地讲，同样是统计抽样检验，人们对计数型抽样的熟悉和应用水平要比上述计量型抽样高。事实上，在采取后者时虽然会提高对所用检测工具的要求和增加一些数据处理上的工作量，但在众多企业普遍加大质量监控力度和相关投资背景下，执行计量抽样检验更为合理，可以提高工作效率。