应 用
   
    事必得精密机械成立于1981年，总部位于新加坡，目前已经在新加坡，马来西亚和中国上海均设有加工工厂，主要产品为各种精密零件，用于打印机，电讯，汽车，机械设备等。其加工能力首屈一指，通过各种CNC 设备进行生产。 为了满足其全球客户的需求，特别是来自日本的一些重要客户的质量要求，公司将产品的质量作为生存之本， 为了提高产品的质量和稳定性，自新加坡的工厂开始，实施一系列的工作来提高过程能力和产品质量， 在各个工厂中展开了质量认证和质量系统的工作。 事必得中国从1999年开始就开始了认证工作， 陆续通过了ISO 14001，ISO9002，QS9000等环境和质量认证。为了进一步提高质量，事必得中国借鉴新加坡工厂的经验和教训，在上海浦东的工厂实施了现场质量监控系统，通过使用 GE Fanuc 的Visual SPC 软件系列和相应的数据检测装置，实现了在车间里的实时质量监控，从部件的质量抽检到在质量部门办公室里的远程监控和质量报表数据打印均可自动完成。
   
    应用需求
   
    事必得上海的浦东工厂通过大量的 CNC 加工设备生产精密零件，零件的质量通过班次的抽检在车间的不同工位上完成。当班的工人使用相应的检测工具，对零件的几个主要尺寸标准进行测量，测量的结果记录在纸上。其主要的测量工具是游标卡尺，千分尺和深度计等。尽管 CNC 设备使用的是目前市场上最好的 Fanuc 的设备，但由于原材料，工人的操作和检测手段等各种因素影响，质量问题还是存在。 由于其测量手段以机械式工具为主， 所有数据均为手工记录和手工报表，所以存在数据不准的可能性，同时也会影响到整体质量表现。 质量合格率的准确程度与客户的反映会有偏差。 为了消除这一问题，事必得上海决定采用计算机系统进行在线的车间级质量监控系统，让检测，监视和报告均自动化，同时投资进行量具的改造，全面使用数字式量具，提高质量检测的精度和准确度。

    系统结构 
   
    根据现场的布局，整个生产区间在两层的楼面上， 每层均设立有一个部件的质量监测点， 质量监测点的位置紧靠生产设备， 可以及时将 CNC 上下来的部件进行检测。 每个检测点设有一个计算机，计算机上安装 GE Fanuc 的 Visual SPC ShopFloor 现场质量监控软件。 同时， GE Fanuc 提供了软硬件的一体化方案，通过自己的Gage Port 数据处理装置和相应的数字式量具电缆直接连接事必得工厂使用的 Mitutoyo 量具。 GE Fanuc 还提供了脚踏开关，帮助部件的测量工作。 所有 4 台现场计算机连接到网络上，在质量经理室有一台联网计算机安装有 GE Fanuc 得Visual SPC Administrator，可以进行界面的组态，远程数据监视和历史数据分析等功能。 具体的网络结构图可见下面的示例。

    解决方案 
   
    根据用户的质量检测方法和需求， GE Fanuc 提供了软硬件一体化的解决方案。通过 GE Fanuc Visual SPC 软件和Gageport 硬件来满足用户的需求。 通过对现场的调查和量具型号的确认，GE Fanuc 帮助事必得建立了如上的架构。     
   
    上图中，质量数据的监测和采集部分通过 GE Fanuc Gapeport 硬件配合 Mitutoyo 的数字式量具完成。 在每个楼面的现场，当班工人使用的量具有数字式卡尺， 数字式螺旋测微器和数字式深度计，均为Mitutoyo 生产。GE Fanuc 的Gageport 为带有特定量具电缆的数据处理器， 4 口的Gageport 连接到计算机的串口，可以支持4 种不同的量具电缆连接，同时还有一个脚踩开关连接到Gageport，工人测量确认后，通过脚踩开关的确认信号脚数据自动输入到计算机。
   
    现场的计算机均安装有Visual SPC ShopFloor 软件，该软件实时将质量数据通过 Gageport 数据处理器输入到数据库， 通过各种质量控制图形的方式表现出来， 主要的功能还包括质量规格定义，报警定义，质量纠正措施，原因定义， 人员，班次，设备等信息定义，符合 ISO9000的量具测量系统分析，主要提供的控制图包括平均值-极差控制图(X-Bar R Chart)，平均值-标准差控制图(X Bar – S Chart)，单值-移动极差控制图(X –MR Chart)，不良品率控制图(P-Chart)，不良品数控制图(nP-Chart)，缺陷控制图(C Chart)，单位产品缺陷数控制图(U Chart)等大量质量控制图。在部件质量检测的同时即可看到质量控制图， 如果质量超过标准偏差将产生报警，而且要求操作人员指定原因， 所有数据和操作信息均会存储在数据库中作后续的分析。
   
    Visual SPC ShopFloor系统内部还带有各种标准的质量计算功能， 如 Cp，Cpk，Pp，Ppk，均值等。用户在现场可以一目了然地看到现在的过程能力是否满足要求，偏差有多大等信息。
   
    在质量经理室内的计算机装有Visual SPC Administrator 管理软件，可以生成质量监控界面和完成各种管理功能，同时可以远程在线实时监控质量数据的情况， 并可以打印离线的质量控制图和数据作为报告。
   
    Visual SPC 与其他质量解决方案的另外一大区别在于它提供了组态式的系统， 用户可以通过工具自己根据需要来定制质量监控的界面和相应的功能， 同时在最新的版本中，还支持 Web 客户的方式在浏览器中通过质量控制图实时检测过程的质量状况。
   
    下图为现场的质量监控界面之一。

    项目意义
   
    事必得上海有限公司与 GE Fanuc 合作，通过使用Visual SPC 质量解决方案，快速实现了质量检测数字化和实时监控的目的， 整个项目的软件安装和组态在 GE Fanuc 亚太区工程师的帮助下只用了两周就完成了。 通过对用户简单的操作培训， 用户即可操作使用该系统。 该系统成为公司质量监控体系的一部分，并成为对外的窗口，同时由于 GE Fanuc 可以提供的本地支持和服务，使系统的成本比新加坡工厂更低，功能更强。 事必得上海的质量管理人员认为该系统的功能和作用在其质量管理的不断强化过程中具有极大意义，而且在实际应用的过程中， 该系统通过了 TS16949 质量认证，成为浦东生产厂质量管理系统提高的有力工具和手段。事必得上海的质量负责人表示，在即将开工的中国苏州工厂也将采用同样的模式进行质量的监控。