第1章_质量工程概述.ppt

第一章质量工程概述 第一节基本概念和定义第二节提高产品质量的意义和重要性第三节质量工程发展史第四节美日质量工程的特点比较第五节质量工程技术的发展趋势 第一节基本概念和定义一 质量及其性质 质量问题表不走 不准 不美 不好用 不防水 太贵 牌子不好房型好坏 电梯大小 楼间距 小区绿化 沿马路 露台大小电压不稳 经常断电 维修不及时 态度不好 乱收费方案不受欢迎 Y2K 两位表年法 第一节基本概念和定义一 质量及其性质 一 三种质量定义1 国际标准化组织ISO9000 2000标准中定义质量为一组固有特性满足要求的程度 2 日本著名质量管理学家田口玄一 Taguchi 产品上市后给社会造成的损失 但是由于产品功能本身产生的损失除外 产品在使用过程中给社会造成的损失越小 质量水平越高 质量就越好 3 美国质量管理专家朱兰质量就是适用性 Fitnessforuse 二 质量的性质1 要求 明示的 隐含的或必须履行的需求或期望 2 特性是可区分的特征 固有特性 内在的 永久的特性 如外观 功能 适应性 安全性等 赋予特性 人为后加的特性 如价格 交货期 时间性等 注 不同产品的固有特性和赋予特性是不同的 3 程度 质量是对程度的一种描述 定量的描述用等级表示 4 质量的特点 广义性 对象 产品 过程 人和体系 时效性 不断变化要求 相对性 只要满足要求就是质量好 5 顾客满意 顾客对其要求已被满足的程度的感受 要求明示的 通常隐含的或必须履行的需求或期望 等级对功能用途相同但质量要求不同的产品 过程或体系所作的分类或等级 质量一组固有特性满足要求的程度 能力组织 体系或过程实现产品并使其满足要求的本领 顾客满意顾客对其要求已被满足的程度的感受 三 狭义质量和广义质量狭义质量 从用户的角度去看广义质量 从用户 制造者和社会的角度去看狭义质量广义质量对象 制造业产品四类产品 过程 体系 人 工作 组织过程 直接与制造有关的产品质量形成和实现中的各个过程范畴 观点 微观 静态宏观 动态质量评价 符合标准 规范满足顾客的需求和期望顾客 外部顾客接受产品的个人和组织 内部和外部 四 质量概念的发展质量概念的演化 全面质量 市场效益 质量概念的演化主要内容 客观质量主观质量动态质量全面质量全面质量管理 质量概念的演化客观质量 满足工程规范要求质量产品非质量产品 质量概念的演化主观质量 使客户满意超越客户期望 质量概念的演化动态质量 顾客需求在变化连续不断地满足顾客需求 质量概念的演化全面质量 低成本下获得的质量高生产率低投入高质量 质量概念的演化全面质量管理 为获得全面质量 人人参与的管理全面质量人人参与 含全过程参与 质量概念的演化全面质量 世界级公司追求的目标 Motorola公司Toyota公司GE公司国内的一流公司 长虹的质量观 质量 不是一大堆技术标准参数 符合质量特性和特征 重要的是消费者评价好用不好用 在追求 高新 技术开发的前提下 占销售收入的3 又注重适用技术的 好用 1 调查消费市场 产品类型 2 调查使用环境 地区 电力等 3 全面分析市场 超前技术等 适用性 满足消费者需求 获得 货币投票 彩电份额曾占国内市场47 二产品及产品质量特性 一 产品及其分类1 产品 过程的结果 2 产品的分类 硬件 软件 流程性材料 服务 硬件 通常为有形产品 可定量计数 如机械零件 电子产品 软件 由信息组成 存在于一定的承载媒体上 电视 广播 出版物和光盘 如计算机程序 字典 报纸 流程性材料 具有连续的特性 通过计量的方法可以是各种状态 如水泥 化纤 润滑油 服务 在顾客和供方的接触面上的活动 可以是一项或多项 如运输 教育 旅游 通过服务的提供过程完成服务产品 3 许多产品由不同的产品构成 取决于主导成分 4 产品分为有形产品和无形产品 软件和服务属无形产品 5 质量保证主要关注预期产品 二 产品质量特性1 定义 产品满足顾客或相关方的需求和期望而应具备的固有特性 硬件产品 性能 可信性 安全性 适应性 经济性 时间性 服务产品 功能性 经济性 安全性 及时性 响应性 舒适性 文明性 可靠性 软件产品 经济性 安全性 可靠性 保密性 成熟度 可操作性 可使用性 专用性 流程性材料 具有定量的可测量的连续性特性 2 质量特性分类 根据特性影响产品功能及其安全性的大小 分为 关键 重要 次要三类特性 有时还包括致命的特性 1 过程 一组将输入转化为输出的相互关联或相互作用的活动 2 过程质量 过程满足规定要求的程度 过程质量包括 1 规划过程质量 从产品的市场调研到产品规划阶段所体现的质量 要求所规划的产品能满足市场的需求 2 设计过程质量 产品设计阶段所体现的质量 3 制造过程质量 按设计要求 通过生产工序制造而实际达到的实物质量 4 使用过程质量 产品在实际使用过程中所表现出来的质量 5 报废处理过程质量 产品在报废后的处理过程中所体现的质量 即产品便于回收 重复利用或无害化处理的程度 6 服务过程质量 产品到达用户之前和使用过程中 产品提供者对用户服务要求的满足程度 三 过程质量和工作质量 3 工作质量 企业生产经营中各项工作对产品和服务质量的保证程度 其主要取决于人的素质 通过工作效率和成果 体现在产品质量和经济效上 四 寿命周期循环质量 ProductLifeCycle 1 产品寿命周期循环 产品从 摇篮 到 坟墓 再到 转生 包括 开发期 导入期 成长期 成熟期 衰退期 2 产品寿命周期循环质量 产品寿命周期各阶段大量的质量活动的质量 其目标是确保产品质量在其形成全过程中受控 3 三个相关的概念 1 质量螺旋 强调质量的不断改进 2 质量圈 侧重与企业内部的质量循环 与外部的关系 3 质量环 从寿命周期的角度论述质量活动的不间断性 图1朱兰质量螺旋 2 质量圈 3 质量环 五 零废品 零缺陷 零故障 零污染制造过程零废品上市产品零缺陷运行过程零故障寿命循环零污染其体现的是人们对质量的追求目标 第二节提高产品质量的意义和重要性 1 质量是人们生活的保障 2 质量是企业生存和发展的保障 3 质量是效益的基础 4 质量是一个国家民族素质 科技和经济水平的综合反映 宇传华制作 质量漫画之一 第三节质量工程发展史 一 质量工程的由来1 20世纪70年代以来 国际竞争的焦点转移 从价格竞争 质量竞争 售后服务质量竞争 2 对质量管理的概念 技术和方法进行科学的总结和提高 把原来的统计过程控制技术发展成为以工程技术为先导 以设计控制质量和满足顾客需求为目标 按照系统工程的方式 实现产品的高质量 高可靠性和高效益 它在科学的质量管理理论和方法基础上 广泛吸收和融合了现代科学和工程技术的成果 质量工程作为一门新兴的工程学科应运而生 二 质量工程的定义1 美国国家标准ANSI ASQCA3 质量管理和质量保证词汇 质量工程 有关产品或服务的质量保证和质量控制的原理及其实践的一个工程分支学科 2 英国标准BS4778 质量词汇 狭义的质量工程定义 质量工程 在所需要的质量过程中适当的技术和技能的应用 3 中国国家军标GJB1405 质量管理术语 质量工程 把现代质量管理理论及其实践与现代科学和工程技术成果相结合 以控制 保证和改进产品质量为目标而开发 研究和应用的技术和技能 三 质量工程的常用技术1 质量功能展开 QFD QualityFunctionDeployment 2 田口三次设计方法 Taguchi 3 统计过程控制技术 SPC StatisticalProcessControl 4 实验设计 DOE DesignofExperiment 5 六西格玛法 6 法 6 故障模式及影响性分析 FMECA FailureModeEffectandCriticalityAnalysis 7 故障树分析 FTA FaultTreeAnalysis 四 质量工程的内容 1 质量检验阶段 模式 操作者质量控制 工长的质量管理 专职检验员质量检验 特点 事后把关 剔除废品 只看结果 全检或百分比抽检2 统计质量控制阶段 模式 运用数理统计的方法作为工具控制产品质量并预防废品产生 重点在生产制造阶段 特点 事前预防 加强过程控制 休哈特 Sheuhart 戴明 Deming 道奇 Daoqi 包括工序能力分析 3 法 控制图理论和抽样检验理论等 五 质量工程发展史 3 全面质量管理阶段 TQM TotalqualityManagement 产生 1961年 由美国质量专家朱兰和美国通用电器公司质量经理费根堡姆 Feigenbaum 等提出 特点 考虑质量的全过程 全员 面向全公司各部门 经济的全面性 强调解决质量问题的方法和手段的多种多样性 包括数理统计方法也包括非数理统计方法 并加以综合利用 概括为 四全一多 TQM QC QualityCircle 小组活动 1987年开始 质量管理走向国际化 标准化 贯彻ISO9000标准 建立质量管理体系QMS QualityManagementSystem 追求卓越绩效 PerformanceExcellenceMode 强调质量和绩效 质量管理 质量经营 追求卓越经营质量 4 计算机辅助质量管理阶段核心 质量管理的信息化 自动化 集成化 一体化 发展历程 计算机辅助质量管理CAQ 计算机集成质量控制系统CIQCS或计算机集成质量信息系统CIQIS CIMS环境下的质量信息系统 QIS QIMS 质量集成管理系统 ATE 自动检测设备 QDM 质量管理数据库 CAPP 计算机辅助生产策划 突出的特点 加快质量信息的处理速度和质量 为提高产品质量提供了保证 促进了质量理论的发展 美国1988年开始的推广波多里奇 Baldrige 质量奖并制定了卓越绩效模式标准 18年来有68家组织获奖 5 质量检验 统计质量控制和全面质量管理比较 六 我国质量工程的发展概况 1 50年代 以检验为主的质量控制体制 2 60年代起 推广使用数理统计方法进行质量管理 3 1978年开始 引进全面质量管理 TQC CWQC TQM 4 1980年 颁布 工业企业全面质量管理暂行办法 5 七五 期间 1986 1990 开展以质量为重点的检查工作 以及 质量月 质量万里行 3 15消费者权益日 等活动 6 2001年 开始评定全国质量管理奖 2006年改为全国质量奖 评价依据是 国家标准GB T19580 2004 卓越绩效评价准则 和GB Z19579 2004 卓越绩效评价准则实施指南 2004年发布 2005年1月1日实施 5年来中国获奖组织35家 26家制造建筑业组织 如宝钢 海尔 上海大众 三菱电梯 青岛啤酒 上海日立 浙江正泰 浙江德力西 中天建设等 6家服务业组织 大众出租车公司 浙江移动通信 上海移动通信等 3家小企业 厦门ABB开关有限公司等 六 我国质量工程的发展概况 续 一 美国质量管理的特点1 强调质量管理专家的作用 质量经理 2 强化检验部门和质量管理部门的职能 3 重视质量成本分析 质量成本 以最小的花费获得最高的质量 二 日本质量管理的特点1 开展全公司性的质量管理 全员质量管理 设计质量 制造质量 供应商质量管理 2 实行质量管理的审核制度 外部 内部审核 3 重视质量管理的教育和培训 始于教育 终于教育 4 开展质量管理小组 QC 活动 TQC的一种有效方式 5 灵活运用质量管理的统计方法 6 开展全国范围的 质量月 活动 第四节美日质量工程的特点比较 第五节质量工程技术的发展趋势 质量工程新技术的发展趋势 参考教材pg 19 1 大力研究并推广应用并行的 实时的 面向中小批量生产的质量控制理论和技术2 重视产品设计阶段的质量控制 采用可信性 健壮设计和质量功能配置等新技术3 制造阶段质量控制的重点应放在在线实时检测和反馈控制技术上4 应重视管理对质量控制的作用5 应特别重视提高人的素质 加强培训和教育6 生产第一线工人参与质量控制7 加强计算机在质量管理和控制中的应用 设计质量中的一些相关问题 确定要求 概念开发 详细设计 制造系统的概念开发 工序设计 服务与支持 QFD QFD DFM和PDCA QFD 产品FMEA田口方法和DFM QFD PDCA和工序FMEA QFD 工序FMEA 田口方法 过程能力 统计过程设计PDCA 产品开发中普遍采用的并行工程技术和方法 统计过程控制与质量管理方法 1 制造过程质量问题的预防2 在小批量产品制造中的应用3 面向过程的质量控制4 在产品生命周期其它环节的应用5 SPC理论及模型的研究与改进6 多变量多过程的监测控制 SPC是在戴明1950年从美国引入日本的 经过30多年的努力 日本的质量和生产率已处于国际领先 美国和日本的产品质量的差距已和明显 以汽车零件的不合格率为例 北美的汽车零件不合格率为1 4 而日本的为0 001 仅此一项 北美的汽车装配线现场零件的储备就达10亿美元 美国的质量管理学者说 日本成功的基石之一就是SPC 稳健设计与SPC 稳健设计用到的主要方法以统计理论为基础 CE及先进的产品开发与生产模式对质量保证的要求 使得稳健设计技术不断发展 并为稳健设计技术的发展注入新的活力 稳健设计中主要涉及的方法 稳健设计的内容包括产品设计和工艺设计两个方面 分系统设计 参数设计和容差设计三个阶段 利用质量损失函数 LossFunction 即由于参数的波动引起的费用损失来衡量质量 进而对设计进行优化 一 系统设计 常用的分析方法有 试验设计 DesignofExperiment DOE 失效模式及效果分析 FailureModelandEffectsAnalysis FMEA 价值工程 ValueEngineering VA 可靠性理论仿真技术 优化与决策等 二 参数设计 在参数设计阶段 要用到系统设计中常用的各种方法 响应面法 ResponseSurfaceMethod RSM 故障树分析 FaultTreeAnalysis FTA 相关分析方差分析灵敏度法随机模型法等方法 三 容差设计 容差设计的方法 故障树分析 FaultTreeAnalysis FTA 相关分析方差分析以及RSM灵敏度法和随机模型法 现代质量管理与先进设计 制造系统 质量管理的观念和方法一直在更新 质量检验 QualityInspect 统计质量管理 StatisticalQualityControl SQC 全面质量管理 TotalQualityManagement TQM 以统计理论为基础的统计过程控制 StatisticalProcessControl SPC 主要用于制造过程的质量控制 在将质量控制的范围由制造过程扩展至设计乃至整个产品生命周期之后 可靠性理论 稳健设计等质量保证方法也逐渐得到认可和采用 各种先进的产品开发模式如 并行工程 ConcurrentEngineering CE 先进制造技术如敏捷制造 AgileManufacturing AM 精良生产 LeanProduction LP 虚拟制造 VirtualManufacturing VM 及时生产 JustinTime JIT 快速响应制造 QuickResponseManufacturing QRM 等的出现 对产品的质量保证提出了新的和更高的要求 同时也为产品质量保证开辟了新的途径 尤其是在 计算机集成制造系统 ComputerIntegratedManufacturingSystems CIMS 现代集成制造系统 ContemporaryIntegratedManufacturingSystems CIMS 和CE环境下 质量保证的要求和传统生产模式下的质量保证之间有较大的差别 例如 CIMS要求从设计到制造各环节的质量保证实现集成 包括产品设计 生产安排 工艺过程设计和制造 装配等相互之间质量保证的集成 组成CIMS的集成质量保证系统 第六节ISO TS16949 2002标准及配套工具简介 教材第四章第七节p115 一 汽车行业质量管理体系标准汽车供应商的质量体系认证开始于国际上一些发达国家的汽车主机制造商 因为汽车行业的特殊性 即汽车由众多的零部件组成的特点 ISO9000族等通用标准无法满足汽车行业的特殊要求 世界上的汽车大国为保护本国汽车主机厂的利益 分别由本国的行业协会制定了适用于本国汽车行业的质量体系认证的标准 规定了汽车行业质量体系的一些特殊要求 如 北美的QS9000 德国的VDA6 1 法国的EAQF94 意大利的AVSQ95等 这是从第一方向第二方提出的认证要求 以保证其采购汽车零部件和相关件产品的质量 一 QS9000比较有代表性的有美国三大汽车公司联合制定的QS9000标准及质量体系认证和德国的汽车工业联合会VDA认证 比较有代表性的有美国三大汽车公司克莱斯勒 Chrysler 福特 Ford 通用 GeneralMotors 结合采用ISO9001 1994标准的质量体系要素和各公司的特殊要求 联合制定的QS9000标准 美国的三大汽车厂标准 二 ISO TS16949 2002标准由国际标准化组织质量管理与质量保证技术委员会 TC176 联合五个汽车工业国家组成的国际汽车推动小组 IATF 共同制定的标准ISO TS16949 2002 质量管理体系汽车生产件与相关服务件的组织实施ISO9001 2000的特殊要求 于2002年3月发布并于2003年4月在全球推广 它作为全世界汽车总装厂对其零部件或材料供应商的标准 对世界汽车工业质量管理体系的发展将产生重要的影响 特点 1 ISO9000 2000是ISO TS16949的基础ISO TS16949 质量管理体系汽车生产件与相关服务件的组织实施ISO9001 2000特殊要求 是国际汽车行业的技术规范 是基于ISO9001的基础 加进了汽车行业的技术规范 并整合了世界汽车工业各汽车行业质量体系要求 此规范完全和ISO9001 2000保持一致 但更着重于缺陷防范 减少在汽车零部件供应链中容易产生的质量波动和浪费 2 面向汽车整车和零部件企业ISO TS16949是国际汽车行业的一个技术标准 此标准只适用于汽车整车厂和其直接的零备件制造商 那些只具备支持功能的单位 如设计中心 公司总部和配送中心等 不能独立获得ISO TS16949认证 3 注重管理系统的有效性ISO TS16949特别注重厂家完成品的质量及实现这个完成品的质量保证能力 它认为这是整个制造过程的基础 它特别注重一个机构质量管理系统的有效性 4 关注用户需求对ISO TS16949 2002质量体系的审核 主要是对过程的审核并将审核的重点放在以用户为中心上 它是根据用户的要求来评估厂家的活动 围绕用户的满意度来衡量厂家的表现 另外 各大汽车制造商对其供应商都提出了产品的特殊要求 而ISO TS16949 2002的审核 也包括了对满足这些要求的过程审核 该标准与适用的顾客特殊要求相结合 规定了签署本文件顾客的基本质量管理体系要求 它在避免多重的认证审核 并为汽车生产件和相关维修零件组织建立质量管理体系提供一个通用的方法 三 ISO TS16949与五大核心工具ISO TS16949是ISO9001 2000标准与汽车行业特殊规范所构成的质量体系要求框架 而汽车行业的配套核心工具则是具体的操作手段 QS9000中的核心工具在ISO TS16949标准中仍然保持重要的地位 仍是技术规范的一部分 五大核心工具在2002年版的ISO TS16949中都完全被采用 而且与技术规范更紧密结合 这也是对目前实施企业和认证机构的挑战 如何精确有效的把核心工具和质量体系结合在一起 如APQP与第七章的 7 1产品实现的策划 和 7 3设计和开发 完全结合 汽车供应商的质量管理体系中应包括配套应用要求 如下图所示 组织的质量管理体系 顾客的参考手册APQP FMEA SPC MSA PPAP 规定了国际汽车工业的共同要求 顾客的特殊要求 以ISO9001 2000为基础的ISO TS16949 2002 规定了顾客的特殊要求 汽车行业组织质量管理体系要求的构成 二 五大核心工具简介1 产品质量先期策划和控制计划 APQP AdvancedProductQualityPlanning 2 潜在的失效模式及后果分析 FMEA PotentialFailureModeandEffectsAnalysis 3 生产件批准程序 PPAP ProductionPartApprovalProcess 4 测量系统分析 MSA MeasurementSystemsAnalysis 5 统计过程控制 SPC StatisticalProcessControl 1 APQP 企业开发产品时 都需进行产品设计策划 以确保产品的设计过程得到有效的管理和控制 ISO TS16949 QS9000为了使产品质量策划更加规范化和和更具操作性特配套参考手册 产品质量先期策划和控制计划 APQP 的形式对产品质量策划作了规定 本手册的目的是将制定的一般产品质量策划和控制计划指南提供给供方 内部和外部 和分承包方 对产品质量策划提供了一种结构优化的方法 用来确定和制定以支持顾客满意的产品或服务的开发的步骤 目的 1 使顾客和供方减少产品质量策划的复杂性 2 便于顾客向供方 供方向分承包方正确传达产品质量策划要求 用共同的语言 3 探讨产品质量策划事项 2 FMEA 可以描述为一组系统化的活动 其目的是 a 预测 认可并评