（机械工程专业论文）轮胎内胎生产线产品质量的控制及改进研究.pdf

轮胎内胎生产线产品质量的控制及改进研究 详细摘要 本课题主要研究：运用统计过程控制( s p c ) 原理及其控制图，对轮胎内胎生声 线的主要工序r 橡胶材料、内胎挤出、内胎成型、内胎硫化) 的半成品质量进行控 制。并根据控制结果对质量不稳定的工序进行改进。直到各工序半成品质量稳定 方可。最终实现提高内胎成品质量，降低生产成本，提高企业经济效益。 橡胶材料的质量控制：主要对橡胶的比重值及橡胶的硬度值进行s p c 质量控制 分析，通过均值一极差控制图打出的点子，能够很直观地看出橡胶质量是否处于稳 态运行。并建立起橡胶质量的改进体系，通过运用新技术、新材料、新管理不断提 高橡胶材料的质量性能。 内胎挤出工序：主要对挤出胎坯的几何尺寸( 胎坯内厚值、胎坯外厚值、胎坯宽 度值、胎坯长度值) 进行控制，通过均值一极差控制图分析发现，胎坯宽度值及胎 坯长度值处于非稳态。经因果分析图分析德出，造成影响胎坯宽度值及胎坯长度值 不稳定的主要因素是挤出机的速度不稳定及冷却联动装置的速度控制及其j 5 争却效果 不良造成的。通过对其进行改造，投用后再运用s p c 控制图分析，胎坯宽度值及胎 坯长度值均处于稳态控制，达到质量改进的目的： 内胎成型工序：运用p 控制图对内胎成型工序的半成品质量进行控制分析发现， 内胎成型工序的半成品质量处于非稳态运行。经分析发现，造成质量不稳定的主要 因素是内胎接头机的控制性能不稳定。通过对内胎接头机进行p l c 控制改造，再进 行s p c 控制分析，内胎成型工序的半成品质量得到了提高，控制图处于稳态控制， 达到控制和改进的目的。 内胎硫化工序：运用p 控制图对内胎硫化工序的半成品质量进行控制分析发现， 内胎硫化工序的半成品质量处于非稳态运行。经分析发现，造成内胎硫化质量不稳 定的主要因素是内胎硫化机的控制性能不完善。使内胎硫化不能准确按橡胶硫化效 应方程执行。通过对内胎硫化机进行微机控制改造，再进行s p c 控制分析，内胎硫 化工序的硫化质量得到了提高，控制图处于稳态控制，达到控制和改进的目的。 要使内胎生声线的质量控制体系要育活力，必须具备不断完善和适应变革的能 力。因此，建立内胎生产线的质量改进体系，对内胎生产线进行不断改进，使产品 质量不断提高。 通过对内胎生声线各工序进行质量控制及改进，内胎成品合格率大幅提高，从 原来的9 7 上升到现在的9 9 5 以上：原材料也得到了降低，并产生了较好的经济 敏益。 关键词：统计过程控制 内胎挤出内胎成型内胎硫化控制改进 s t u d yo n t h eq u a l i t yc o n t r o la n di m p r o v e m e n t o fi n n e rt y r ep r o d u c t i o nl i n e s m n m a r y m s u b j e c tm a 畸r e s e a r c h ：a p p m n gs t a f i s 6 c sp r o c e s sc o n t r o l ( s p c ) t n i n d p l ea n d 0 0 n l l u ld 咖。c o n t r o t i n 窖t h eh a l f - p r o d u c tq u a l i t yo fi n n e rt v r p r o d u c t i o nl i n ec h i e f w o r k i i l gp r o c e d u r ei n c l u d i n gr u b b e rm a t e a s a l 、 i n n e rt y r oe x 窿u d e f o r m i n ga n d s u l p h u r i ci n n e rt y 糟a c c , o r d i n gt ot h e r e s u l to fc o n t r o l ，w ei m p r o v et h eu n s t e a d y w o r l 趣p r o c e x t u r cu n t i le a c hw o r k i n gp r o c e d u r es t c a d y a tl a s t ，w ei n c r e a s et h eq u a t t t y o f i n n e rt y 忙，f e d i i c cc o s t ，f a i s ct h ee c o n o m yb e n e f i to f c n t c r p r i s e t l 埔q u a l i t yc o n t r o lo fr u b b e rm a t e r i a l ：a n a 】y z et h er u b b e r sp r o p o r t i o na n d h a r d n e s s t h r o u g ht h ep r m t o dd o to fa v e r a g e c x n 锄ec o n t r o lc h a t t w ec a ns r o b b e r q a t ys t e a d y d 韶f l y o rr i o t a p p l y i n gn e wt c c h n o l o g e 、删m a t e r i a l 、n e w m a n a g e m e n t w ep mu pt h ek n p r o v e m e n ts y s t e mo fr u b b e rq u a l i t y 缸di m p r o v et h e f u n c t i o no f t h er u b b e rm a t e m l i n n e rt y r ec x u u d m gw o r k i n gp r o c c d u r e ：o o n t r o lt h es i z ei n c l u d i n gt y r em a n 盯 i n n e rt h i c k n c s s 、o u t c rt h i c k n e s s 、w i d t ha n dl o n g t h ，a c c o r d i n gt ot h ea v e r a g e - e x t r e m e c o n t r o lo h a r g w ef i n dt h ew i d t ha n dl o n g t ho ft y r em a t t e rw e a d y t h em a i nr o a s o ni s t h a tt h es p e e do fa d r u d em a c h i n ei sn o ts 把a d ya n dc o o ls p e e di sn o iv e r yg o o d r e f o r m i n gt h e m ，w eu s et h ea v e r a g e - e x t r e m ec o n t r o lc h a ta g a i n ，t h ew i d t ha n dl o n g t ho f t y r e m a t t e ra b o t hs t e a d y t l i a t i so l 玎讲盯p o s c i n n e rl y r ef o r m i n gw o r k i n gp r o c e d u r e ：a p p l y i n gt h ea v e r a g e - e x t r e m ec o n t r o lc h a t ， 锄a t y z i n gt h eh a l f - p r o d u c tq a t i l y w ef i n dt h a tt h eh & l f - p r o d l c ti sm l s t e a d y t h em a i n r o a , q o ni st h a tm cf u n c t i o no fw d d m gm a c h i n ei s m t e a d y w o 化m o l dt h ep l c c o n t r o lo f t h ew e l d i n gm a c h i n e ，w ea l s oi n c r e a s et h eq u a i l t yo f h a l f - p r o d u c t ，t h ec o n t r o l c h a r ti ss g e , a d y 。 s u l p h t w i ci n n e rt y r ew o r k i n gp r o c e d m c ：a c c o r d i n gt o t h ec o n t r o lg h a f t 。t h e h a l f - l a o d u o tq u a l i t yo fs u l p h u r i ci n n e rt y r cw o r k i n gp r o c e d u r ei su n s t e a d y t h em a i n r e a s o no ft h eq u a l i t y si m s t o a d vi s l mm ec o n t r o lf u n c t i o no fs u l p h u r i cm a c h i n ei sn o t g o o d ，i tm a k e st h er u b b e rs u l p h m i ce f f e c tn o to b e y a 鲫d i n gt or e f o r m i n gt h ec o n t r o l o f t h es u l p h u r i cm a c h i n e t h e 虬f l p h u r i cq u a l i t yo f l 口i n n e rt y r ew o r l i i i gp r o c 踟l u r i n gh a s i m p r o v e d ，t h ec o n t r o lc h a ti s 咖a d y 1 i no r d e rt om a k et h eq u a l i t yc m m o ls y s t e mo fi n n e rt y l ew o r k i n gp r o c e d u r e v i g o u r o u s ，w em u s th a v et h ec o m p e t e n c eo fi m p r o v e m e n ta n da d a p t i n gr e f o r m c o n s e q u e n t l y ，e s t a b l i s ht h eq u a l i t yi m p r o v o m f f n t s y s t e mo f i n n e rt y r e w o r k i n g p f 戗烈h l 托，u p g r a d et h cw i m k i n gp r o g c d l r e ，绍i t h ep r o d u c tq u a l i t yc 枷m i a l l y t h r o u g ht h eq a a l i t yc o n t r o la a di m p r o v o m e n to ft h ei n n e rt y r ep r o d u c t i o nl i n ee a c h w o r k i n gw o c c d u r e ，l l l eq u a l i f i e dp e r c e n to f t h ei n n e rp r o d u c th c i g h t e nt oag r e a te x t e n t ， f o r m9 7p e r c e n tt on o wm o r e9 9 5p e r c e n t r a wm a t e r i a la l s ot e d l l ba n dc , 0 1 帆oi n t o b e i n gv e r yg o o de c o n o m yb e n e f i t k e yw o r d s ：s t a t i s t i c sp r o c e s sc 埘m o l s l l l 】灿c o n t r o li m p r o v e m e n t 前言 随着轮胎市场竞争日趋加剧，产品质量已成为企业生存发展的关键因素。一 个强大的企业，必然有一套比较成熟和完善的质量控制及改进体系。贵州前进橡 胶内胎公司自成立以来，产品质量得到了很大提高，生产成本也有所降低。但是， 由于我国加入w t o ，全球经济趋于一体化，市场竞争加剧；科技日益进步，产品 科技含量不断提高，质量要求更严；原材料( 橡胶) 的价格不断攀升，能源也不 断涨价，这些诸多因数直接影响到公司的正常经营。因此，运用统计过程控制 ( s p c ) 理论控制产品生产过程的质量，降低生产成本；并运用先进技术、先进 材料先进装备，先进的管理体系不断改进生产过程，使我们的产品质量不断提 高，最终成为世界名牌产品。用户最满意的产品，同时把生产成本降到最低只 有这样，企业才有广阔的发展空间。 目前，国内传统的质量控制有赖于检验最终产品关，筛选出不合格产品，这 种检验策略通常是浪费和不经济的。既有省于产品形象，又浪费成本；国内目前 统计过程控制( s p c ) 理论应用还不普及，内胎生产过程自动化，智能化还不高， 靠人力操作及管理为主。美国，日本运用s p c 最早，现已广泛运用于企业质量 管理；而且，内胎生产过程的自动化，智能化很高，以计算机控制及管理为主 因此，统计过程控制( s p c ) 控制理论为美国，日本的经济发展做出了巨大贡献， 轮胎内胎制造技术位居世界领先水平。其他西方发达国家也在大量运用统计过程 控制( s p c ) 理论进行企业质量管理。 附- 学位论文原创性声明和关于学位论文使用授权的声明 原创性声明 本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下， 独立进行研究所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本 论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的科研成果。 对本文的研究在做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确 方式标明。本人完全意识到本声明的法律责任由本人承担。 论文作者签名：撇日期：业 毕 关于学位论文使用授权的声明 本人完全了解贵州大学有关保留、使用学位论文的规定，同 意学校保留或向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子 版，允许论文被查阅和借阅；本人授权贵州i 大学可以将本学位论 文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、 缩印或其他复制手段保存论文和汇编本学位论文。 ( 保密论文在解密后应遵守此规定) 论文作者签名： 猛耍型裳。师签名：孥交年日期：垫史卸 t 程硕 ：研究生学位论文 第一篇概论 一绪论 贵州前进橡胶内胎公司成立于1 9 9 6 年，现有职1 - _ 5 0 0 余人。年产值1 5 亿元，是贵州轮胎 股份有限公司的一个分公司生产各犁轮胎内胎及垫带，已经完成了i s 0 9 0 0 1 产品质昔管理体 系认证，前进牌内胎是公司的拳头产品。公司内胎生产线的主要【序有：内胎挤出、内胎成型、 内胎硫化；公司的原材料( 橡胶) 的供货方为贵州轮胎股份有限公司的炼胶分厂。随着国际市 场竞争日趋加剧。产品质量已成为企业生存发展的主要冈数。一个强大的企业，必然有一套比 较成熟，完善的质鼙控制及改进体系。多年来。传统的质餐控制有赖于检验最终产品并筛选出 不符合规范的产品，这种检验策略通常是浪费和不经济的。因为是当不合格品产生以后的事后 检验。s p c ( s t a t i s t i c a lp r o c e s s c o n t r 0 1 ) 统计过程控制简称s p c ，是美国体哈特博十在二十世 纪二十年代所创造的理论，是一种借助数理统计方法的过榉控制t = 具。强调的是过挫控制，即 利用数理统计控制的方法，严格控制生产线中每一道i ：序的半成品质馕，如发现有异常波动现 象，及时查找原冈并加以改进不合格品杜绝流入到下一道工序。这样，既能提高最终成品的 质量，又能降低产品生产过程中的成本( 原材料、能源、人力等) 的消耗。近年来，由于橡胶 价格涨幅较大，公司原材料成本剧增，能源价格也不断攀升，又由于国际轮胎市场的冲击，给 公司的l e 常经营发展带来一定的困难。因此公司必须挖掘自身的潸力，采_ f j 先进的技术及管 理方法，不断提高产品质鼍，降低生产成本，为公司获取最佳的经济效益，增强企业市场竞争 力。只有实施科学有效的管理，企业才有广阔的发展空间。因此，我们运崩世界先进的s p c 控 制理论，对公司轮胎内胎生产过程中的半成品质鼙进行日常控制及分析研究，及时发现生产过 程中产品质量的异常波动原因并加以改进，提赢半成鼎质量，降低生产成本。并持续政进，使 公司内胎产品最终成为_ h = 界名牌产品，用户最满意的产品，同时把生产成本降到最低。 公司提供的产品，服务质茸的好坏，决定了顾客的满意程度。我们就必须运用先进技术、 先进材料、先进装备、先进管理不断地改进生产过程。通过改进内胎生产过程备环节的i ：作。 一方面，出现了问题，就席立即采取纠正措施；另一方面，通过寻找改进的机会，也可预防问 题的出现。同时。持续的质量改进是质鼍管理的基本特点，也是2 0 0 0 版i s 0 9 0 0 0 族标准版中 提出的质茸八项基本原则之一。质龉控制的重点是防止差错或问题的发生，充分发挥现有的能 力；而质量改进的重点是提高质昔保证能力。首先要搞好质龉控制，充分发挥现有控制系统能 力，使全过程处于受控状态。然后在控制的基础上采i j “加字方针一( 查出异因，采取措施，加 以清除，不再出现。纳入标准) 并运用新技术、新材料、新装备、新管理进行质量改进。使 我公司产品从设计、制造、服务到晟终满足顾客要求，达到一个新水平。没有稳定的质苗控制， 质簧改进的效果也无法保持。 二 本课题主要研究对象 贵州前进橡胶内胎公司轮胎内胎生产线j ：艺流稃图为： l 橡胶l + l 内胎挤出l 1 内胎成型| + i 内胎硫例+ l 内胎成品l 唧 根据- r = 艺流程图，运用s p c 控制理论建立如图，臼、哪各t 序位置处的半成品质量 控制图，使所有工序过程半成品处于受控状态。然后根据s p c 控制结果进行质馥改进。由于我 公司橡胶原材料外购供货方出厂时已进行过严格的检验。为了确保原材料质龟，进入我公司 的原材料需进一步检验方可使用。不合格的原材料杜绝流入到生产过程中去，并要求供货方进 行质簧改进，直到我公司检验合格后方可使用。因此，我公司内胎生产线的实际加工工序有： 内胎挤出、内胎成型、内胎硫化。本课题主要在这三道i ：序展开分析研究。 研究生；张羽贵 第1 页共5 7 页 l 丁程硕f ：研究生学位论文 三 s p c 控制图结构及判稳、判异准则 s p c 控制图( c o n t r o lc h a r t ) 是对过程质罐特性值进行测定、记录、评估，从而监察过程 是否处于控制状态的一种_ 【 j 统计方法设计的图。图上有中心线( c l ，c e n t r a ll i n e ) ，上控制线 ( u c l , u p p e r c o n t r o ll i m i t ) 4 毳f 控制线( l c l , l o w e r c o n t r o ll i m i t ) ，并有按时问顺序抽取的样本 统计彗数值的描点序列，参见图1 3 1 。u c l 、c l l c l 统称为控制线( c o n t r o ll i n e ) 。若控制 图中的描点落在u c l 与l c l 之外或描点在u c l 与l c l 之问的摊列不随机，则表明异常。 x 入广、c l vl 、v l c l 图1 _ 3 1 在点子随机排列的情况下，符合下列各点之一判稳( 即过程处于受控状态1 ： ( 1 ) 连续2 5 个点子，界外点数d = o ；( 2 ) 连续3 5 个点，界外点数d l ；( 3 ) 连续1 0 0 个点 界外点数d 2 。 在控制图中，判异准则有两类：( 1 ) 点子出界就判异；( 2 ) 界内点子排列不随机判异。常规控 制图的国标g b t 4 0 9 1 - 2 0 0 1 的8 种判异准则如下： ( i ) 准则l ：一点落在a 区以外，参见图1 3 - 2 ； ( 2 ) 准则2 ：准卿2 ：连续9 点落在中心线同一侧参见囝1 3 3 ； ( 3 ) 准则3 ：连续6 点递增或递减，参见图1 3 4 ： x x ( 4 ) 准则4 ：连续1 4 点中相邻点上下交替，参见图1 3 - 5 ； ( 5 ) 准则5 ：连续3 点中有2 点落在中心线同侧b 区以外，参见图1 3 - 6 ： ax b 。 c y 、 c l c| b| 一 留 图l 3 - 2 a b cx xc l c ，、 b a l c l ( 6 ) 准则6 ： 研究生：张羽贵 x x a r cr 1 c 一、 b 7 a l c l 图1 3 - 3 a rk r 入y i c7 x 户1 - 。 - b a l c l 图1 3 4图1 3 5 连续5 点中有4 点落在中心线同一侧的c 区以外，参见图1 3 - 7 i 第2 页共5 7 页 t 程硕l 研究生学位论文 x x ( 7 ) 准则7 ：连续1 5 点在c 区中心线上r f ，参见l 璺 l 3 - 8 ； ( 8 ) 准则8 ：连续8 点在中心线两侧，但无一在c 区中，参见图1 3 - 9 。 a 以、f b 、f c c l c a 目i a 、x l c l 图1 3 - 6 _i a b c ，。、八? c l c 。x 、 b a l c l 图i 3 - - 8 x x ax r 广 r r i c v x 1 3入 a l c l 图1 3 - 7 a rh r，n c |f b a l c l 图1 3 9 四x r 控制图与p 控制图 4 1x r 控制图( 即均值一极差控制图) 4 1 1 文一i r 控制图是计量值最常用、最重要的控制图 由于适用范围广，灵敏度高，刮t x - - r 控制图是计量值最常见、最重要的控制图。 ( 1 ) 关于适_ i j 范围广 x 图：若x 服从正态分布，则易证x 也服从正态分布；若x 非正态分布，则根据中心极限 定理，可证x 近似服从正态分布。关键是这后一点才使得x 图得以广为应用。因此，可以说， 只要是计量值数据，应用x 倒总是没有问题的。 r 图：通过在计算机上的统计摸拟实验证实：只要x 不是非常不对称的，则r 的分布无大 的变化，故也适用范围广。 ( 2 ) ，关于灵敏度高 x 圈：由于偶波的存在，一个样本组的各个x 的数值通常不会都相等，有的偏大，有的偏 小，这样把他们加起来求平均值，偶波就会抵消一部分，故标准差减小，从而控制图u c l 与 l c l 的间隔缩小。但对于异波而言，由于一般异波所产生的变异往往是同一个方向的故求平 均值的操作对其并无影响，因此，当异常时，描点出界就更加容易了，也即灵敏度高。 研究生：张羽贲 第3 页共5 7 页 工程顾t ：研究生学位论文 r 图：无此优点。 4 1 2i r 图的控制线 为了求出估计值，需要收集预备数据如表1 4 - l 。从表1 4 1 的数据可求得： 表1 4 - 1预备数据 组观测值样本均样本极备注 号值 i - - ! 。，m ，m 为样本 1x i lx i 2x i 3x i 4x i 5砌 x i 组数目 总平均值为： 极差为： 平均极差值为： 于是 x = l m x 叉i( i = l m ) r i = x i m a x x i m i n r = l m x r i ( i _ l m ) u c l x = x + a 2 x r i c l x = x 一 一 l c l x = x - - a 2 r 式中，a 2 = 3 ( d 2 x n i 2 ) ，参见计量控制图系数表1 们。 u c l r = d 4 xr c l r = r l c l s = d 3 x r 式中，系数d 3 、d 4 分别为： d 3 = 1 - - 3 d d 2 d 4 = 1 + 3d 3 ，d 2 d 3 ，d 4 为与样本大小f l 有关的系数，参见计量控制图系数表i 4 2 。 现将x 图与r 图控制线的公式并列在下面： 一i u c l x = x + a 2 r c l x = x l c l x = x - - a 2 r u c l r = d 4 x r 研究生：张羽贵 第4 页共5 7 页 t 程硕f 研究生学位论文 c l r = r l c l r = 1 3 3 x r 表1 4 - 2 ( a 2 、d 3 、d 4 系数表) n2345678 a 2 1 8 8 0i 0 2 30 7 2 90 5 7 70 4 8 30 4 1 90 3 7 3 0 3 ooo000 0 7 6o 1 3 6 d 4 3 2 6 72 5 7 42 2 8 22 1 1 42 0 0 41 9 2 41 8 6 4 注：表中的0 表示l c l 为负值但r 小可能为负故l c l = o 仅表示为r 的自然下界，而非下控界， 为了更清晰地表示这一点，可将下界写成l c l _ 一 在又一r 图中，我们应先作哪一个图? ( 1 ) 如果先作x 图，则由于这时r 图还未判稳，r 的数据不可用，故不可行。 ( 2 ) 如果先作r 图，则由于r 图中只有r 一个数据，可行。等r 图判稳后，再作x 图。 故作x r 图应倒过来，先作r 图，r 图判稳后，再作x 图。若r 图未判稳，则永不能开 始作x 图。国标g b ，r 4 0 9 l 2 0 0 l 也规定了在x r 图中必须先作r 图。不但如此，注意，所有 正态分布的控制图都必须倒过来作。 4 1 3x r 控制图的操作步骤 步骤i ：确定控制对象，或称统计量。 这里要注意卜列备点： ( 1 ) 选择技术上最重要的控制对象。 ( 2 ) 若指标之间有因果关系，则宁可取作为因的指标为统计量。 ( 3 ) 控制对象要明确，并为大家理解与同意。 “) 控制对象要能以数字来表示。 ( 5 ) 控制对象要选择容易测定并对过程容易采取措施者。 步骤2 ：取预备数据。 ( 1 ) 至少取2 5 组( 根据判稳准则1 ) ( 2 ) 样本簧为多少? 国际推荐样本量为4 或5 。 ( 3 ) 合理子组原则： 合理子组原则是休哈特本人亲自提出来的原则，其内容是“组内差异只由偶因造成，组间 差异主要由异冈造成”。其中，前一句的目的是保证控制图上、下界限的间隔距离66 为最小， 从而对异因能够及时发出统计信号，由此我们在取样本组时应在短间隔内取，以避免异因进入。 根据后一句，为了便于发现异因，在过程不稳，变化激烈时应多抽取样本，而在过程平稳时， 则可少抽取样本。 步骤3 ：计算x i ，刚。 步骤4 ：计算x ，r 。 研究生：张羽贵第5 页共5 7 页 工程硕 ：研究生学位论文 步骤5 ：计算r i 笙i 控制线并作l 呈i 。 步骤6 ：将预备数据点绘在r 图中，判稳。 若稳，则进行步骤7 ；若不稳，则执行第二节的“2 0 字方针”后转入步骤2 重新开始。 步骤7 ：计算x 图控制线并作图。将预备数据点绘在x 图中，判稳。 若稳，则进行步骤8 ；若不稳，则执行第二节的“2 0 字方针”后转入步骤2 重新开始。 步骤8 ：计算过程能力指数井检验其是否满足技术要求。 若过程能力指数满足技术要求则转入步骤9 。 若过程能力指数不满足技术要求，则需调整过程直至过程能力指数满足技术要求为止。 步骤9 ：延长x r 控制倒的控制线，作为控制用控制图，进行日常管理。 上述步骤l 至步骤8 为分析用控制图。 上述步骤9 为控制州控制图。 4 2 p 控制图( 即不合格率控制图) 4 2 1p 控制图的控制状态 p 控制图的控制状态指过程的不合格品率为一常数p ，而各个产品的生产是独立的。 4 2 2 p 控制图的统计基础 p 图的统计基础为二项分布。其参数为平均不合格率p 设样本不合格品率为p ，则从数理统计知： u o _ p 6 口- 【p ( 1 一p 抛1 “ 若过程的参数p 已知，则p 图的控制线为： u c l 尹l lp + 36f p + 3 。【p 。( 1 一p ) n r c l p = ud 2 p l c l p = u p - - 36p = p 一3 。【p ( 1 一p ) ，n 】” 若过程参数p 未知，则需对其进行估计。由数理统计知，参数p 的估计值为： p ，4p = d l l i ( j - 1 n ) 式中d i 为第i 个样本中的不合格品数，p 3 j 样本不合格品率的平均值。注意，若样本大小n 是 变动的，则不能按照下式简单地求平均值的方法来估计p 即 一【e p i m ( i - l m ) 于是p 图的控制线为 u c l p 一- i + 3 【i ( 卜i 州” c l p p l c l p 一- i 一3 瞰l 一芦) ，n 严 4 2 3 建立p 图的步骤 建立p 图的步骤基本与x r 图类似。现说明下列几点： ( 1 ) 若p 很小，则需样本量1 1 充分大，使得n p ，l ，通常取： 1 p k x 【p ( 1 一p ) n 】1 尼 n k 2 f ( ! - - p ) , , p k 2 p 当k = 3 ，代入上面末一个不等式，有： n 9 p 5 f p 可见，若要求l c l 非负，则必须付出代价，多投入样品。 ( 3 ) 当n 变化时，p 图的u c l 、l c l 成凹凸状，不但作图不便，更不能判稳、判异。解决 办法就是采用通j i f j 不合格品数( a p t ) 控制图。 五 质量改进的步骤、内容及工具与技术 5 1 质量改进的步骤、内容 步骤l ：选择课题 企业需要改进的问题会有很多，经常提到的不外乎是质量、成本、交货期、安全、激励、 环境六方面。选择课题时。通常也围绕这六个方面来选，如降低不合格率、降低成本、保证交 货期等。 括动内容： ( 1 ) 明确所要解决的问题为什么比其他问题重要。 ( 2 ) 问题的背景是什么，到目前为j p 的情况是样的。 ( 3 ) 将不尽如人意的结果用具体的语言表现出来，有什么损失，并具体说明希望改进到什 么程度。 ( 4 ) 选定课题和目标值。如果课题过大，可将其分解成如干个小课题，逐一改进解决。 ( 5 ) 正式选定任务责任人。若是改进小组就确定组长和组员。 ( 6 ) 如有必要，对改进活动的费刚做出预算。 ( 7 ) 拟定改进活动的时间表初步制定改进计划。 步骤2 ：掌握现状 质量改进课题确定后，就要了解把握当前问题的现状。 活动内容： ( 1 ) 抓住问题的特征，需要调查若干要点，例如：时间、地点、问题的种类、问题的特征 等。 ( 2 ) 如要解决质龄问题就要从人、机、料、法、环等各种不同角度进行调查。 ( 3 ) 去现场收集数据中没有包含的信息。 步骤3 ：分析问题原因 活动内容： 分析问题原因是一个设立假说，验证假说的过程。 a 设立假说( 选择可能的原因) ( 1 ) 搜集关于可能原因的全部信息。 ( 2 ) 运用“掌握现状”阶段掌握的信息，消去已确认为无关的因素，重新整理剩卜的因素。 b 验证假说( 从已设定因素中找出主要原因) ( 1 ) 搜集新的数据或证据制定计划来确认原因对问题的影响。 ( 2 ) 综合全部调商到的信息。决定主要影响的原因。 研究生：张羽贵 第7 页共5 7 页 工程硕l 研究生学位论文 ( 3 ) 如条件允许，可以将问题再现一次。 步骤4 ：拟定对策并实施 原因分析出来以后，就要制定对策，加以实施。 活动内容： ( 1 ) 将现象的排除( 应急对策) 与原冈的排除( 永久对策) 严格区分开。 ( 2 ) 采取对策后，应尽量不耍引起副作用( 其他质簧问题) ，如果产生了副作用，应考虑换 一种对策或消除副作用。 ( 3 ) 先准备好若干对策方案，调查各自利弊，选择参加者都能接受的方案。 步骤5 = 确认效果 对质苗改进的效果要正确确认，确认的失误会误认为问题己得到解决，从而导致问题再次 发生。反之，也可能导致对质量改进的成果视而不见，从而挫伤了持续改进的积极性。 活动内容： ( 1 ) 使用同一种图表( 如排列图、调查表等) 将采取对策前后的质量特性值、成本、交货 期等指标进行比较。 ( 2 ) 如果改进的目的是降低不合格率或降低成本，则要将特性值换算成金额，并与目标值 比较。 ( 3 ) 如果有其他效果，不管大小都要列举出来。 步骤6 ：防止再发生和标准化 对质晕改进有效的措施，要进行标准化。纳入质量文件，以防止同样的问题再次发生。 活动内容： ( 1 ) 为改进工作，应再次确认5 w i h ，即w h a t ( 什么) 、w h y ( 为什么) 、w h o ( 谁) 、w h e r e ( 哪里) 、w h e n ( 何时做) 、h o w ( 如何做) ，并将其标准化，制定成工具标准。 ( 2 ) 进行有关标准的准备及宜贯； ( 3 ) 实施教育培训； ( 4 ) 建立保证严格遵守标准的质鼍责任制。 步骤7 ：总结 对改进效果不显著的措施及改进实施过程中出现的问题，要予以总结，为开展新一轮的质 量改进活动提供依据。 活动内容： ( 1 ) 找出遗留问题。 ( 2 ) 考虑解决这些问题后下一步该怎么做。 ( 3 ) 总结本次质茸改进活动过程中，哪些问题得到顺利解决，哪些尚未解决。 5 2 质量改进的工具与技术 ( 1 ) 因果图 a 因果图的概念 因果图是一种州于分析质鼙特性( 结果) 与可能影响质草特性的因素( 原因) 的一种工具。 它可用于以下几个方面： a 分析因果关系； b 表达冈果关系； c 通过识别症状、分析原冈、选找措施、促进问题解决。 许多可能的原因可归纳成原因类别与子原因，画成形似于鱼刺的图，所以该工具又称鱼刺 图如图1 5 - l 所示。 b 因果图的绘制 绘制因果i ! | 不是一件轻而易举的工作，可以说质晕问题能否顺利解决，绘制因果图是关键， 研究生：张羽贵第8 页共5 7 页 工程硕l 研究生学位论文 下面介绍因果图的绘制方法。 特性( 原因) 图1 5 - 1因果图的结构 - 利用逻辑推理法绘制因果图的步骤 第一步，确定质草特性( 结果) ，因果图中的“结果”可根据具体需要选择。 第二步，将质母特性写在纸的有侧，从左至右画一箭头( 主骨) ，将结果用方框框上；接 下来，列出影响结果的主要原冈作为大骨，也用方框框起来。 第三步，列出影响大骨( 主要原因) 的原因，也就是第二层次原因，作为中骨；接着，用 小骨列山影响中骨的第三层次的原因如此类推。 第四步，根据质龄特性影响的重要程度，将认为对质量特性有显著影响的重要因素标出来。 第五步，在因果图上记录必要的有关信息。 b 利用发散整理法绘制因果图的步骤 第一步。选题，确定质苗特性。 第二步，尽可能找出所有可能会影响结果的冈素。 第三步，找出各原冈之间的关系，在因果图上以因果关系箭头联接起来。 第四步，根据对结果影响的重要科度，将认为对结果有显著影响的重要因素标出来。 第五步，在冈果图上标出必要的信息。 c 因果图的注意事项 绘制因果图的注意事项 a 确定原因时应通过大家集思广益，充分发扬民主以免疏漏。 b 确定原因，应尽可能具体。 c 有多少质龋特性，就要绘制多少张因果图。 d 验证。 使用因果图注意事项 a 在数据的基础上客观地评价每个因素的重要性。 b 因果图使_ j 时要不断加以改进。 捧列图 a 捧列图的概念 排列| 玺l 是为了对发生频次从最高到最底的项目进行排列而采用的简单| 璺i 示技术。排列图是 建立在巴雷特原理的基础上，主要的影响往往是少数项目导致的，通过区分最重要的与较次要 的项目，可以_ j 最少的努力获取最佳的改进效果。 排列图按下降的顺序显示出每个项目( 例如不合格项目) 在整个结果中的相应作用。相应 的作用可以包括发生的次数、有关每个项目的成本或影响结果的其它指标。刚矩形的高度表示 研究生：张羽贵第9 页共5 7 页 丁程硕i ：研究生学位论文 每个项目相应的作h j 的人小，用累计频数表示各项目的累计作用。 b 制作排列图的步骤 第一步，确定所要调查的问题以及如何收集数据。 第二步，设计数据记录表。 第三步，将数据填入表中，并合计。 第四步，制作排列i 笙i _ l j 数据表，表中列有各项不合格数据，累计不合格数，各项不合格所 占百分比。 第五步，按数量从大到小顺序，将数据填入数据表中。“其他”项的数据由许多数据很小 的项目合并在一起，将其列在最后，而不考虑“其他”数据的大小。 第八步，画两根纵轴和一根横轴，左边纵轴，标上件数( 频数) 的刻度，最大刻度为总件 数( 总频数) ；右边纵轴，标上比率( 频率) 的刻度，最大刻度为1 0 0 。左边总频数的刻度与 右边总频率的刻度( 1 0 0 ) 高度相等。 第七步，在横轴上按频数大小画出矩形，矩形的高度代表各项不合格项频数的大小。 第八步，在每个直方柱右侧上方，标上累计值( 累计频数和累计频率白1 分数) ，描点、用 实线连接，画出累计频数折线。 第九步，在图上记入有关必要事项，如排列图名称、数据、单位、作图人姓名以及采集数 据的时问、主题、数据合计数等。 c 捧列图注意事项 a 分类方法不同得剑的排列图不同。通过不同的角度观察问题把握问题的实质，需 要用不同的分类方法进行分类以确定“关键的少数”，这也是排列图分析方法的目的。 b 为了抓住“关键的少数”，在排列图上通常把累计比率分为三类：在o 一8 0 问的囡素 为a 类闳素，也即主因素；在8 0 - - 9 0 间的因素为b 类冈素，也即次要冈素：在9 0 0 。一1 0 0 问的因素为c 类因素。也即一般因素。 c 如果“其他”所占百分比很大，则分类是不够理想的。如果出现这种前况，是冈为调 查的项目分类不当，把许多项目归结在一起，这时庇考虑采_ j 另外的分类方法。 d 如果数据是质颦损失( 金额) ，画排列图时质带损失在纵轴上表示出来。 e 排列幽的目的在于有效解决问题，基本点就是要求我们抓住“关键的少数”就可以了。 如果问题相对来说不是“关键的”，我们希望采取简单的措施就能解决。 f 排列图可用来确定采取措施的顺序。 研究生：张垌贵第1 0 页共5 7 页 工程硕 j 研究生学位论文 第二篇应用s p c 控制理论 控制及改进内胎生产线各工序半成品质量 第一章橡胶材料的质量控制分析及改进研究 第一节橡胶原材料的质量控制分析 我公司的橡胶原材料，是从贵州轮胎股份有限公司购置的。产品质茸的好坏，橡胶材料质 量是最关键的、重要的因素。进入我公司生产刚的橡胶，必须通过严格的检验后方能使用。否 则，坚决不能使用。并找出原因，加以改进。衡量胶料质颦的技术指标有：胶料比重和胶料硬 度。为此，我公司设立一个检验胶料质鼙的快检站，主要检验橡胶材料的比重值和硬度值。因 购置橡胶较多，采州抽样检验，并根据检验结果，建立橡胶比重值和橡胶硬度值的s p c 质昔分 析控制图。 一橡胶原材料比重值的s p c 质量控制分析 橡胶比重是一计量值，故可选用基于正态分布的计量控制图。义由于大量生产，不难取得 数据。故决定选用灵敏度高的x 一刚均值一极差) 控制图。 步骤1 ：取预备数据然后将数据合理分成2 5 组，参见表2 1 1 1 1 。 步骤2 ：计算各组样本的平均值) ( i 。例如第一组样本的平均值为： x 1 鼍1 0 9 5 + 1 0 9 3 + 1 0 9 6 + 1 0 9 5 y 4 = 1 0 9 4 7 5 其余参见胶料比重检验表2 1 1 1 1 中第( 6 ) 栏。 步骤3 ：计算各组样本的极差凡。例如第一组样本的极差为： l - - m a xtx i ) 一m i n ( x ) = i 0 9 6 1 0 9 3 = 0 0 0 3 其余参见表2 1 1 1 1 第( 7 ) 栏。 步骤4 ：计算样本总均值x 与平均样本极差最 由于x j = = 2 7 3 7 4 7 5 ，r i 卸0 6 1 ，参见表2 i 1 1 1 末行。故： x = e x i 2 5 2 1 0 9 4 9 9 ，r _ r j 2 5 = 0 0 0 2 4 4 步骤5 t 计算r 图的参数 先计算r 图的参数。从表1 4 2 查得，当样本数n = 4 ，d 4 ：2 2 8 2 ，d 3 = o ，代入r 图的 公式，得到： u c l r = d 4 xr - - 2 2 8 2 x 0 0 0 2 4 4 - - 0 0 0 5 5 6 8 c l a = i o 旬0 0 2 4 4 l c l r = d 3 x r = 一( 0 ) 根据比重极差数据。建立橡