质量工程师专题考试资料

2004质量工程师考试资料一 概率的古典定义1 古典定义的三个要点2 古典概率举例：投掷两颗骰子（观测点数出现的情况，观测点数之和），投掷两枚硬币（观测正反面出现的情况，观测正面出现的次数） 二随机事件的基本概念 基本概念：样本空间、样本点、随机事件、必然事件 、不可能事件 随机事件的描述方法：语言描述法和枚举法 三 机事件之间的关系1 包含：A ，发生，则B一定发生。2 互不相容：A、B没有共同的样本点；或者说，A、不能同时发生。3 相等：A。4 事件关系的维恩（Venn）图表示法。 四事件的运算1 事件的并 ：或至少有一个发生。2 事件的并 ：或B同时发生。3 对立事件： 4 事件的差：由A中不属于B的那些样本点所组成的集合，表示A发生，但不发生。5 事件运算的维恩（Venn）图表示法。 五随机事件的概率1 事件A的概率是指事件发生的可能性 。2 常见的概率有：中奖率、市场占有率、不合格品率、命中率等。 一、关于“基础知识” 1、可靠性技术是提高产品质量的一个很重要的手段，半个多世纪的发展，可靠性已成为一门独立的，综合性的技术学科，称有可靠性工程。 2、目前，我国关于可靠性方面的标准就有50多个，其中包括电子、机械、核技术以及计算机软件等多项领域，真正研究起来是比较复杂的。 3、本章一共30几页，都是可靠性技术最基本的内容，应该说已很精炼，没有什么可节略的地方，因此，下面我们按照大纲的要求逐一学习和研究。 二、关于本章的具体内容和讲解方式 1、本章主要介绍以下三方面的内容： （1）可靠性及其相关的基本概念 （2）日常衡量可靠性的度量指标 （3）可靠性设计、试验和管理的一些基本概念 2、本章既有定性的概念，也有定量的计算。 3、根据大纲要求和考试实战进行讲解。 三、通过本章学习，首先应形成以下概念 1、可靠性是产品的固有特性，是产品质量的重要内涵，是顾客最关心，也是生产者必须予以重视的。 2、可靠性具有随时间变化的性质，它是可以度量的，其度量指标是可靠度。生产者应对产品的可靠性指标做出明确的规定。 3、可靠性是设计出现的，生产出来的，也是管理出来。 四、可靠性工程的起源 1、可靠性起始于上个世纪40年代，当时新技术、新材料（特别是电子技术和产品）发展迅速。 2、当时正值二战时期，参战国为掌握战场的主动权，大力发展军工产业，并把各种新型技术和材料应用到军事装备中。 3、但由于对新型电子技术和材料的研究并不完善。因此，军事装备故障频繁，特别是在朝鲜战争中，表现尤为突出。 4、大家都知道，1950年爆发的朝鲜战争。 （1）战争初期，朝鲜人民军一路势如破竹，很快攻陷汉城，越过汉江并打到洛东江釜山一线。金日成宣称，两个月解放朝鲜全境。 （2）之后，麦克阿瑟率领美军在仁川登陆，切断人民军补给线，将人民军主力包围并歼灭，战火燃烧到鸭绿江畔。 （3）我志愿军被迫参战，经过大小数十次战役，将以美国为首的联合国军击退至“三八线”以南，双方签定停战协议。 5、朝鲜战争本身无所谓胜负，双方损失都很严重，但却造成以下几种结果： （1）导致南、北朝鲜分裂了半个多世纪； （2）带动了日本经济的发展； （3）结束了麦克阿瑟将军的政治生涯； （4）成为可靠性工程的发端。 6、美国作为二战后的政治军事大国，在朝鲜战争中未能取得主动，事后进行了认真的总结，有点找客观原因的嫌疑，但总结本身是科学的。 7、美军认为军事装备的频繁故障，特别是军用电子设备的故障是其未能把握战争主动权的一个重要因素。 8、因此，美国国防部 （1） 1952年成立了电子设备可靠性咨询组 （2）1957年发表了军用电子设备可靠性的研究报告 9、成为可靠性工程发展的一个奠基性文件 10、半个多世纪来，可靠性技术得到更深更广的发展 （1）从军事装备发展到民用产品 （2）从电子产品发展到非电子产品 （3）从硬件发展到软件 成为一个包括可靠性、维修性，以及研究故障的一门综合性技术学科。 五、可靠性的基本认识 1、传统的生产，主要重视产品的技术性能。生产的产品经检验，各项技术指标符合规定要求，即为合格产品，可以出厂销售。 2、但产品到了顾客手里，甚至在企业的库房里或在流通领域存放一段时间，如果再检验，会发现与出厂前的检验结果不一致，发生了质量变异。 3、或到顾客手里，使用时，很快就出现了故障。 4、这是不是质量问题，当然是质量问题。这是什么性质的质量问题呢？人们开始关注这类问题。 5、经研究发现，产品质量会随时间的变化发生变异，如电子设备老化，技术性能指标降低等，而且这种变异是可以度量的。 6、因此，通过研究产生了一个新的产品质量特性即可靠性 7、并且，人们还把可靠性作为一个专门的质量特性归入产品固有特性当中，因为可靠性是在产品设计和生产过程就赋予的，而不是生产出来后再附加的特性。 9、可靠性的研究是从研究故障开始的，首先是产品出现了故障或发生了质量变异，并对故障进行研究，才引入了可靠性的概念，人们发现可靠性与故障是对立的，当故障发生时，产品这一阶段的可靠性即结束了。 10、有了故障，人们就会想到这个故障能否修复，多长时间才能修复，要投入多少成本才能修复，因此，又引入了维修性的概念，而且将维修性也纳入了产品固有特性中。 11、半个世纪来随着可靠性研究的不断发展和丰富，保障性、可用性、可信性等概念又相继产生，成为一个包括多门分支在内的一个综合性技术学科。 12、目前，可靠性工程得到迅速发展，并越来越受到人们的重视，甚至百分之几百的重视，如在航空航天领域，没有可靠性的设计，其研究是根本不可能立项的。 下面我们开始正式学习人们关于可靠性研究的一些基本成果。 第一节 可靠性的基本概念 一、可靠性的定义 1、定义：产品在规定条件下和规定时间内，完成规定功能的能力。 （1）关键词 产品（多选题：硬件，流程性材料，软件、服务、商品） 规定条件、规定时间、规定功能（多选题：规定维修） 能力（单选题：效率、概率、方法） （2）关于“产品” ISO9000标准中定义的产品包括硬件、流程性材料、软件、服务。 硬件：轴承的磨损 流程性材料：饮料的保质期（鲜奶油45天，可口可乐12个月） 软件：银行存取款发生故障（硬件或软件故障，软件工作时间越长，因人为操作或硬件引起的故障可能越大） 服务：（a）康辉春节泰国游，赔偿200万元。 （b）泰国，海南游零团费现象 硬件、流程性材料与软件、服务产品在时间特性上的表现形式有所不同。一个是自身随时间变化的性质，一个是受外部因素影响随时间变化的性质。 （3）关于“规定条件” 关键词： 使用时：（单选题生产时、试验时、维修时） 环境条件：（汽车在柏油路和砂石路，后者故障多于前者） 工作条件：（女同志开车，低档跑高速，故障要多于正常行驶） （多选题：生产条件、试验条件） 环境条件越恶劣，工作条件越不正常，可靠性越低。 （单选题：高、没关系、可能高可能低） （4）关于“规定时间” 这里的“时间”是广义的概念，除时间外，还包括： 里程（同一辆汽车，时间越长，里程越大） 次数（同一开关，时间越长，开关次数越多） （多选题：时间、里程数、开关次数、故障次数） 可靠性是随时间的递减函数（汽车行驶1万公里以行驶1千公里出现故障的可能性要大） （单选题：递增函数、正比、反比） 理解：正比y=kx；反比：xy=k。 反比是递减函数，但递减函数不是反比。 （5）关于“规定功能” 含义：产品规格书中给出了正常工作的性能指标。 在规定产品可靠性指标时，必须对规定条件、规定时间和规定功能作出详细具体的说明，否则无法对可靠性进行验证和评价。 2、可靠性的分类 （1）按产品的生产过程和使用过程分： 固有可靠性：是产品在设计和制选过程中赋予的，是产品开发者可以控制的。 （单选题：使用过程、安装过程、维修过程） 使用可靠性：是产品在使用过程中表现出的一种性能保持能力的特性，它与产品的固有可靠性，及安装、操作和维修保障有关。 关于“特别强调固有可靠性是产品的固有特性” 给人感觉使用可靠性不是固有特性，前面讲到可靠性是产品的固有特性，使用可靠性当然也是产品的固有特性。因为在产品设计之初就要考虑产品的安装是否可操作，操作使用是否便捷、维修保障是否经济等。只是固有可靠性与产品的性能有关，而使用可靠性与使用过程有关。 （2）产品可靠性一般根据设计要求还可分为基本可靠性和任务可靠性。 基本可靠性产品在规定条件下无故障的持继时间或概率，它反映产品对维修人力的要求。 理解： 跟后面一句话联在一起容易引起误解，好象是，前一段可靠性，出现故障后，可靠性结束，经维修，又赋予新阶段的可靠性，直至出现故障再维修，一直到产品失效，将所有可靠性叠加起来，并统计所有的故障，这种理解是错的。 一个产品由多个部件组成：譬如空调，有电路部分，电子元器件部分、机械部分还有材料部分，所有的部分都有可能发生故障。基本可靠性是指这些部分都不发生故障的时间或概率。但在设计分析时，却要考核和统计所有部件的故障（及发生的时间），以做到设计合理，制造优良，提高产品的基本可靠性。 随着科技的发展和经济水平的提高，有时可以认为基本可靠性相对提高了，因为在产品还没有发生任何故障时，这个产品已经被更新换代掉了。当然考核了所有的故障，对维修人力自然会提出要求，部件越多，故障率越高，可靠性越低，维修人力越多。 任务可靠性是产品在规定的任务剖面内完成功能的能力。 比如：空调在试验时，要求它连续工作1000小时，可能发生故障，也可能不发生故障，只考虑在任务期间影响任务完成的故障，不是所有故障都考察。 基本可靠性的关键词：无故障的持续时间、维修人力 任务可靠性的关键词：任务剖面 本段最后一句话： （提高）任务可靠性可采用（冗余）方式，这将（增加）产品复杂性，（降低）基本可靠性。 因为增加了附加能力，附加产品和附加工作方式都增加了。产品复杂性增加， 基本可靠性随之降低。 三、故障（失效）及其分类 1、 定义：产品丧失或终与规定功能，称为故障（或失效） 实际上故障与失效是有区别的： 故障应是产品或产品的一部分不能完成规定功能 失效产品终止规定功能 比如：投影仪，如果灯泡坏了，说明投影仪出现了故障，因为灯泡是投影仪这个产品的一部分，换了以后，投影仪还可以正常工作，又恢复了其应有的可靠性。但对灯泡这个产品而言，是失效。因为灯泡是不可修复的，因此，从这个意义上讲 对可修复产品而言，通常称故障 对不可修复产品而言，通常称失效 （1）故障是产品失效后的状态，但有存在于失效之前。 （2）故障的表现形式，称为故障（失效）模型。 （3）引起故障的内在原因称为故障（失效）机理。 2、故障的分类 （1）按出现故障规律分 早期故障：产品使用初期，由于设计或生产等原因引起的故障。 偶然故障：由于偶然因素引起的故障。 耗损故障：是由于产品的规定功能随时间增加而逐渐衰退引起的。 （多选题：维修故障） 早期故障是可以通过设计改进和加强生产管理将其降低。 偶然故障是随机的，无法控制，只能通过概率统计方法来预测。 耗损故障是可以监测的，可以通过预防维修，防止故障发生，延长使用寿命。比如：汽车定期保养，更换三滤。 （2）按故障的结果分析 致命性故障：完全丧失完成规定功能的能力，并可能造成人或物的重大损失。 非致命性故障：不影响任务的完成，但会导致非计划的维修。 （3）按故障的统计特性分：（可靠性试验时和维修时） 独立故障：产品本身原因引起的故障。 从属故障：由另一个产品故障引起的故障。 在统计时，只统计独立故障。如飞机失事，可能由于油管堵塞，导致发动机不工作，为什么要使用黑匣子，即统计时，必须找出具体原因。 二、可靠度函数、累积故障（失效）分布函数 可靠度是可靠性的度量指标，其定义是： 可靠度产品在规定条件下，规定条件内容完成规定功能的概率， 可靠度是时间的函数，用R(t)来表示，数学表示为： R（t）=P（Tt） T是产品发生故障（失效）的时间，当产品失效时，T也称寿命。 t为规定的时间 累计故障（失效）分布函数是故障的度量指标，通用F（t）表示，数学表示为： F（t）=P（t） 可靠性与故障是两个对立的事件，因此 R（t）+F（t）=1 再引入一个概念f（t），叫故障概率密度函数，它表示在t时刻后一个单位时间内产品发生故障的概率。 因此有 f(t)与F(t)和R(t)的关系如图5.12 曲线下的面积反映F(t)和R(t) 最后一句话：一个由若干组成部分构成的复杂产品，不论组成部分的故障是什么分布，只要在故障后即予维修，修后如新，则产品的故障就近似指数分布。 即我们在本章只研究在指数分布下的产品的可靠性。 四、维修性 1、 定义：产品在规定的条件下和规定时间内，按规定的程序和方法，保持和恢复执行规定状态的能力称为维修性。 维修性是产品的固有特性，产品在设计时，就要考虑维修简便、迅速和经济。 产品不可能无限期的可靠工作，通过维修，可以延长产品的寿命，提高产品的可靠性。 2、可靠性、故障、维修性三者的关系（考核质量很重要的三项指标） （1）可靠性与故障是对立关系 我们对产品可靠性进行试验，其实主要是研究故障，为产品设计改进，提高生产工艺提供依据，减少故障发生的概率，从而进一步提高产品的可靠性。 （2）可靠性与维修是相辅相成的关系 对于产品故障，除了考虑在设计和制造过程中加以改进，尽可能避免故障的发生外，还要进一步考虑产品的维修性能，因为故障虽然可以尽可能减少或推迟产品故障发生的时间，但故障是不可避免的，因此，在产品设计之初，就要考虑产品维修性能。一个产品具有好的维修性，同样，反映产品质量的好坏，维修性能好，可以尽可能的延长产品的寿命，提高产品的可靠性。 3、产品可靠性与维修性是设计出来的，制造出来的，管理出来的 （1）一个企业在产品的设计之初，在进行产品技术性能论证的同时，也要进行可靠性和维修性的论证，提出可靠性和维修性的要求，在产品开发过程中也要开展可靠性和维修性的设计，分析，试验和评定等活动，把产品可靠性和维修性落实到产品设计和制造过程中。 （2）可靠性和维修性都是产品的重要设计特性。可靠性和维修性在产品设计和制造过程中的定型要与产品定型、科研定型和生产定型一样得到重视，企业人人要树立产品的可靠性是设计出来的，制造出来的和管理出来的观念，这样才可以使我们质量水平提升到一个更高的层次 五、保障性 1、定义：系统（装备）的设计特性和计划的保障资源满足平时和战时使用要求的能力称为保障性。 保障性是装备系统的固有属性。 它有两方面的含义： （1）与装备保障有关的设计特性 （2）保障资源的充足和适用程度 分析：这一段提到装备，可见保障性首先是对军品提出的。 （1）军品不是商品，一般军事装备的生产要保证15年的应战需要，因此要有储备期。 （2）军事装备一般不可整机储备，同时要定期检查。 （3）因此，在设计时，就要考虑装备便于操作、检测、维修、装卸、运输、补给等问题，这就要求装备具有可保障性。 （4）保障性推广到民品，这要求顾客在使用产品时要便于操作，装卸方便，故障显示明显，维修备件和消耗品要充足等特性。 因此保障性也是产品质量一个很重要的特性。 六、可用性和可信性 1、可用性定义：可用性是在要求的外部资源得到保证的前提下，产品在规定的条件下和规定的时刻或时间区间内处于可执行规定功能状态的能力。 课本中介绍的简洁明了。 可用性是可靠性、维修性和维修保障的综合反映 分类：固有可用性：不受外部资源的影响 使用可用性：要受外部资源的影响 可用性也是可以度量的，可用性的概率称为可用度 可靠性通过延长产品的工作时间提高产品可用性 维修性通过缩短产品的停机时间提高产品的可用性。 2、可信性： 可信性是一个集体合术语，用来表示可用性及其影响因素：可靠性、维修性、维修保障 可信性是不可度量的，是对可用性一个综合性的定性和定量的说明。 （多选题：可度量的是：可靠性、可用性、维修性） 七、可靠性与产品质量的关系 1、质量的定义是：一组固有特性满足要求的程度 2、固有特性包括：性能特性、专门特性、及时性、适应性等 3、性能特性可以通过测量设备对性能参数进行测试面得到及时性也就是交货是否及时，顾客可以感受到适应性，顾客满不满意，顾客使用以后可以确定。 4、惟独作为专门特性的可靠性、维持性，顾客无法确知，只有使用以后才能知道，但这个问题，比如产品的寿命，是否容易出故障，都是顾客最为关心的。 因此，可靠性是产品质量的重要属性。 二、 一.单选题： 1. 致力于增强满足质量要求的能力的活动是（ ）。A质量改进 B质量控制 C质量突破 D质量策划 (2.5分) A B C D 2. 与质量突破相比质量改进侧重（ ）。A结果 B过程 C控制 D策划 (2.5分) A B C D 3. 质量改进是通过（ ）不断提高质量管理水平。A纠正和预防措施 B试验调试C日常的检验 D配备相关的资源 (2.5分) A B C D 4. 质量改进是消除（ ）的问题。A偶发性 B系统性 C隐患性 D复杂性 (2.5分) A B C D 5. PDCA循环第一阶段的内容是（ ）。A制定方针 B落实对策 C组织检查 D总结经验 (2.5分) A B C D 6. 质量改进的管理层组织是（ ）。AOC小组 B质量改进小组 C质量委员会 D质量改进团队 (2.5分) A B C D 7. 因果图是分析（ ）及其影响因素的一种工具。A质量目标 B质量特性 C质量方法 D生产环境 (2.5分) A B C D 8. 系统图中上一级（ ）为下一级手段的行动目的。A目的 B目标 C手段 D计划 (2.5分) A B C D 9. 流程图是将一个（ ）的步骤用图的形式表示出来的一种图示技术.A质量策划 B过程 C设计和开发 D质量控制 (2.5分) A B C D 10. 在绘制亲和图时，用于贯彻方针目标时常用的语言文字资料收集方法是（ ）。A回忆法 B文献调查法 C头脑风暴法 D直接观察法 (2.5分) A B C D 11. 无论是描述现有过程还是设计新流程图的首要工作是（ ）该过程的开始和结束。A判别 B考虑 C制订 D分析 (2.5分) A B C D 12. 在系统图中对提出的手段措施要进行评价，需要经过（ ）才能确认。A汇报 B预测 C调查 D计划 (2.5分) A B C D 13. 在利用头脑风暴法开发创造思想的阶段，对各人不同的意见（ ）。A可以评论 B民主讨论 C不能讨论 D不能批驳 (2.5分) A B C D 14. 将巴霄托原理引用到质量管理中，可以这样认为（ ）。A大多数质量问题是由相对少数的原因造成的B大多数质量改进课题可依靠少数专家来解决C质量管理的途径是抓住关键少数D在分析问题时要善于抓住关键少数 (2.5分) A B C D 15. 找出下述网络图的关键路径（ ）。 A(1)(2)一(4)一(5)一(7)一(11)一(13)B(1)一(3)一(5)一(6)一(12)C(1)一(2)一(3)一(5)一(7)一(11)一(13)D(1)一(2)一(4)一(5)一(8) (2.5分) A B C D 16. 网络图能对某工作总体制订详细计划，保证密性，了解某项工作工期延误对总体的影响以及（ ）。A对计划变更进行调整 B对某作业收集数据C分析未完成原因 D分析作业的主要性 (2.5分) A B C D 17. 使用亲和图可以与（ ）结合。A控制图 B矩阵图 C头脑风暴法 DPDPC (2.5分) A B C D 18. 从甲地到乙地可以有多种到达的通道，在策划行动计划时可以用（ ）。A控制图法 BPDPC C系统图法 DPDCA循环 (2.5分) A B C D 19. 六西格玛管理是通过过程的（ ），追求卓越质量，提高顾客满意度，降低成本的一种质量改进方法。A持续改进 B策划 C实施 D总结 (2.5分) A B C D 20. 缺陷是指产品、服务、或过程的（ ）可能出现缺陷之处的数量。A输入 B输出 C管理 D策划 (2.5分) A B C D 二.多选题： 1. 质量改进的重要性在于（ ）。A质量改进具有很高的投资收益率。B质量改进可以改进产品性能，延长产品的寿命周期。C质量改进可以将不合格减少为零。D质量改进通过提高产品的适用性，提高企业的竞争能力。 (5分) A B C D 2. 在进行质量改进的第二步骤，即“掌握现状”的活动中，为抓住问题的特征，需要调查时间、（ ）。A人员 B地点 C问题的种类 D问题