第二章生产过程的质量控制

1、第二章生产过程的质量控制第二章生产过程的质量控制学习目的：学习目的：了解质量问题诊断的方法；掌握影响产品质量的9M因素及影响工序质量的5MlE因素； 熟悉工序能力分析与判断的方法及质量改进的主要方法；掌握工序质量控制工具控制图。了解质量检验基本知识及产品抽样检验。了解6Sigma及零缺陷理念。学习重点：学习重点：影响产品质量的9M因素及影响工序质量的5MlE因素；工序质量控制工具控制图。 第一节第一节 质量问题诊断质量问题诊断 质量改进问题诊断指从分析、了解质量问题的现象入手，找出确认导致质量问题的主要原因的全过程。质量改进问题诊断是质量改进的重要步骤，只有认清产生质量问题的原因，才能对症下药

2、，制定改进质量问题的措施，高效率地达到质量改进的目的，质量问题诊断过程可分为调查、分析、验收三个阶段。1.1.质量问题调查质量问题调查 改进质量问题，首先要了解质量问题的产生过程,调查产生问题的原因。搞好质量问题的调查工作应注意以下几点:（1）调查的组织）调查的组织 调查人员应由熟悉所调查质量问题所涉及的管理、技术、操作过程的各类人员组成，以保证能够查明问题，诊断症状。 （2）调查的内容）调查的内容 企业质量改进的对象集中在管理、技术和人三个方面，涉及到生产经营系统的输入、转换、输出全过程的各方面。（3 3）调查方法）调查方法 应根据调查的性质、目的、类型，采取不同的调查方法。企业质量改进的调

3、查主要从两方面入手，对内调查影响质量问题的条件因素，对外调查评价质量的市场环境因素。 2.2.分析质量问题的原因分析质量问题的原因 企业的生产经营的全过程和活动都会影响质量管理水平，所以质量改进贯穿于从供应到客户发生联系的全过程和各种活动中，但质量改进的重要环节是设计、生产和管理三个方面: （1 1）设计质量分析）设计质量分析 设计工作是形成质量的第一步，也是决定质量的关键一步。设计过程是提高质量、减少损失的首要环节，是质量改进的主要内容，设计过程质量改进分析主要是以下两个方面:顾客不满意分析 和设计质量保证性分析 。（2 2）生产过程质量分析）生产过程质量分析 生产过程是实现、达到设计质量标

4、准，保证质量水平的重要环节，控制和检验是保证生产现场质量水平的重要手段，生产过程质量改进分析的包括:生产技术准备、工序质量控制、工艺设备的控制维修、现场的定置管理、生产过程的检验和原材料的采购与供应 分析。（3 3）管理质量分析）管理质量分析 在产品和服务的质量问题中，由于管理不善所造成的有形和无形的质量损失是巨大的、企业管理过程质量改进分析的主要内容有:质量管理激励系统 、质量管理的障碍点 、质量管理组织落实和质量管理的巩固提高 。 第二节第二节 影响产品质量的基本因素影响产品质量的基本因素 一、影响产品质量的一、影响产品质量的9M因素因素 现代质量管理学专家费根鲍姆认为，影响质量的基本因素

5、有九个方面或称之为 “9M”，即市场(Markets)、资金(Money)、管理 (Management)、人(Men)、激励 (Motivation)、材料 (Materials)、机器和机械化(Machines and Mechanization)、现代信息方法 (Modern Information Methods)、产品规格要求 (Mounting Product Requirement)，以上每一个方面对当代产品工业生产或服务的质量都有影响，而影响的程度因产品(或服务)的具体情况不同而异。二、二、 影响工序质量的影响工序质量的5MlE5MlE因素因素 所有制造产品的过程都会表现出一定

6、的差异，影响工序质量的这些差异归纳起来是：指操作者(Man)、机器 (Machine)、材料 (Material)、工艺方法 (Method)、测试手段（Measure） 和环境条件 (Environment)(简称人、机、料、法、测、环或5MlE)。5MlE就是取自这六个因素的第一个字母。对于工序的最终成果质量而言，上述各因素都是一个变量，可以用数量来表示其对质量的影响。这六个因素对不同的行业和不同的工序及质量的影响程度有着显著的差别，即总有起决定作用和占支配地位的因素，称为主导因素。第三节第三节 工序能力分析与判断工序能力分析与判断 产品质量是由企业各项工作质量和生产过程中的工序质量来决定

7、的。虽然不同企业的产品千差万别，生产过程各不相同但它们都有一个共同特点:都是由一道道的工序加工、生产出来的，而每道工序的质量都影响产品质量。所以，工序是产品形成的基本环节。因此加强对生产现场工序的质量控制，成为企业生产过程质量控制的关键。一、工序能力分析一、工序能力分析（一）工序能力的含义（一）工序能力的含义 工序能力(又称工程能力)指某工序在一定时间内处于控制状态(稳定状态)下，使自己生产的产品达到一定质量水平的能力，用符号B表示。在一般情况下，工序能力可以认为是该工序的加工精度。亦即人员、机器设备、材料、操作方法、检测手段、环境因素充分规范化以后，处于稳定状态下所表现出来的保证工序质量的能

8、力。工序能力是工序控制的基础和重要标志。（二）工序能力分析（二）工序能力分析 通常用产品质量指标的实际波动幅度来描述工序能力的大小，一般用B=6来描述，如图2-1所示。图中，B代表工序能力大小；为标准差，为工序分布参数，T为工序公差。TL为质量标准的上限值，TL为质量标准的下限值。显然B的数值越小，工序能力就越强。 图2-1 工序能力的概念 工序能力B=6是有前提条件的，首先产品的质量特性值必须服从正态分布，在此控制的结果下，产品的合格率可以达到99.73%。因此，上述工序能力的概念只能应用于一般质量控制中。对于粗加工或精密加工等特殊工序，不看前提条件，机械地套用B=6来衡量工序能力，将会有较

9、大的误差。 ( (三三) )工序能力的测定方法工序能力的测定方法 1.1.直接测量法直接测量法 通过测量某工序生产出的产品(零件)的特性值，计算该工序的工序能力。这是应用较广泛的一种方法。 2.2.间接测量法间接测量法 对影响工序进行的因素中的主要特征值进行测量的方法。用量具、量仪检查工装或设备是否达到规定的精度要求。 3.3.差错分析法差错分析法 用于分析工序中人的因素(包括工人和管理人员)对工序能力的保证程度。从差错出现的频次和分析差错的情况，可以达到调查工序能力的目的。 4.4.分析工序因素对产品质量特性值影响的相关关系分析工序因素对产品质量特性值影响的相关关系 通过对收集的数据进行分析

10、，找出工序因素的变化和产品(零件)特征值变化的关系，从而判断工序能力对产品质量的保证程度。此方法较麻烦，需要技术人员和质量人员共同配合来完成。 ( (四四) )影响工序能力的因素及工序能力的用途影响工序能力的因素及工序能力的用途 1.1.影响工序能力主要因素影响工序能力主要因素 (1)操作人员：操作人员的情绪、技术水平、质量意识，都会影响工序能力； (2)设备:机器、辅助装置、工夹模具的精度； (3)材料:加工成产品的原材料和辅助材料性能的变化也会影响工序能力； (4)方法:加工工艺流程和操作方法是否合理将直接影响加工产品的质量，影响工序能力； (5)加工现场的环境如合适的温度、光线，整齐、清

11、洁的场所对提高工序能力大有好处； (6)检测仪器和工具精度及稳定性。 2.2.工序能力的用途工序能力的用途 (1)根据工序能力大小，选择合理的加工方案。 (2)选择经济合理的设备(机床)，有些企业甚至在购买新机床时都明确提出对工序能力大小的要求。 (3)根据每道工序能力大小，工艺人员在制定工艺时可以更合理地确定该道工序的加工余量和定位基准。( (五五) )工序能力和产品公差的关系工序能力和产品公差的关系 如图2-3所示,对于处于统计控制状态下的工序，可将它的6值和产品公差范围进行比较，分析它们之间的差别关系，算出产品(零件)的不合格品率。 图2-3 工序能力与公差的关系 （a）工序能力满足公差

12、的要求 （b）工序能力不满足公差的要求（c）由于数据中心偏移，将产生不合格品（d）由于数据中心偏移较大，已经产生不合格品 二、工序能力指数计算二、工序能力指数计算 ( (一一) )概念概念 工序能力指数是指工序能力能够满足公差(质量标准)要求的程度，它等于公差与工序能力的比值。工序能力满足公差要求程度的大小分为下列几种情况。图2-4 值与公差T的关系 1.工序能力指数等于工序能力指数等于1 即=1，意味着工序能力恰好满足公差要求。在这种情况下，当工序质量分布的平均数稍有变化或工序质量标准偏差稍微增大，都会产生不合格品。 2.2.工序能力指数大于工序能力指数大于l l 即l，表示该工序能力能够充

13、分满足要求，这时，即使工序质量分布的平均数或工序质量标准偏差稍微增大，也不至于产生不合格品。产品质量有保证。一般=1.33为理想情况。 3.工序能力指数小于工序能力指数小于1 即1，即公差范围小于6表明工序能力不能满足公差要求。这时必须采取措施，提高工序能力，缩小工序质量分布的标准偏差，否则会产生不合格品。( (二二) )工序能力指数的计算工序能力指数的计算 分以下两种情况： 1.1.质量数据分布中心与标准规格质量数据分布中心与标准规格( (公差公差) )中心重合的情况中心重合的情况 ； 2.2.工序分布中心与标准中心工序分布中心与标准中心M M不重合的情况。不重合的情况。 3.3.只有单测标

14、准的情况只有单测标准的情况 三、工序能力的判别和处理三、工序能力的判别和处理 1.工序能力的判别工序能力的判别 是对工序能力能够满足质量标准的程度作出判断，其目的是可以对工序进行预防性处置，以确保生产过程的质量水平。理想的工序能力既要能满足质量保证的要求，又要符合经济性的要求。如表2-1给出了利用工序能力指数对工序能力作出判断的一般标准。表2-1 工序能力指数判断标准 但是，应当指出，当发现工序有偏时，原则上应采取措施调整分布中心，以消除或减小分布中心的偏移，考虑到调整时的技术难度及成本，工序有偏离时工序调整的一般标准见表2-2。表2-2 存在k时的判断标准2.提高工序能力的途径提高工序能力的

15、途径 (l)调整工序加工的分布中心 (2)提高工序能力，减少分散程度 (3)在保证质量的前提下，放宽给定的公差，扩大工序加工公差范围 3.3.工序能力调查工序能力调查（l l）工序能力调查的目的）工序能力调查的目的 工序能力调查，是指采用一定方法措施，对选定的调查对象，测量其质量特性值，判断工序能力是否充足，并制定相应的改进措施的全部活动。工序能力调查是发现和解决问题的有效途径，也是确定和计算工序能力的重要准备。企业建立必要合理的定期工序能力普查制度，是保证生产制造阶段产品质量的重要措施。特别是对于关键工序和关键工位，要制定计划，分期进行工序能力调查，并对调查结果进行分析、加强工序控制管理。（

16、2 2）工序能力调查的步骤）工序能力调查的步骤 ( 1)明确调查目的 (2)选择调查对象 (3)进行标准化处理 (4)选择调查方法 (5)收集数据、计算工序能力指数 (6)工序能力评价与反馈 工序能力调查的程序，如图2-7所示。 图2-7 工序能力调查流程 第四节第四节 质量控制的主要方法质量控制的主要方法 一、质量改进的原则与目标一、质量改进的原则与目标 坚持不断改进质量是质量管理的基本特点，“质量改进永无止境”是质量管理的基本信念。只有不断改进质量形成过程中各环节的工作，才能使产品、服务质量不断提高，使顾客满意，也使本组织获得更好的效益和效率。（一）质量改进的原则（一）质量改进的原则 质量

17、改进的原则是质量改进的原理及其实践内容的本质体现，同时又为正确地应用质量改进的概念和原理，有效地进行质量改进的实践提供指南。 1.过程的改进过程的改进 产品及服务质量改进的根本是过程的质量改进，质量改进通过改进过程而实现。 2.持续性的改进持续性的改进 质量改进是一种以追求更高的过程效果和效率为目标的持续活动。持续性的改进是客观的要求。顾客、社会通过企业组织的持续性的质量改进而获得不断增值利益，企业通过自身的持续性的质量改进而获得更高的竞争能力。持续改进的一般模式应是：改进、巩固、改进、巩固。3.积极的改进积极的改进进行积极的、主动的质量改进，应是企业的一种必要的主观态度和精神。一个好的企业应

18、不断地寻求改进的机会，并抓住机会，促使改进的发生，而不是坐等机会的出现。 4.预防性的改进预防性的改进质量改进的重点在于预防问题的再发生，而不仅仅是事后的检查和补救。单纯的事后检查和补救，只可能使已发生的质量损失有所减少，但不能完全消除质量损失，更不能杜绝今后类似的质量损失的再发生。 （二）质量改进的目标（二）质量改进的目标质量改进必须有具体的目标作指引，以使企业及其成员产生合乎目的的具体的改进行动。目标一般具有三个重要的作用：方向作用、激励作用、评价作用。 (三三)质量改进工作的管理质量改进工作的管理 质量改进工作的管理包括对质量改进活动的组织、策划、测量和评审。 （四）质量改进的运行方式（

19、四）质量改进的运行方式 PDCA循环是质量改进活动的一般运行方式或程序，也是其他管理活动所遵循的一种基本运行方法或程序。 （五）质量改进的步骤（五）质量改进的步骤 质量改进是质量管理的一项非常重要的内容，贯穿于产品和服务形成的全过程，存在于任何过程和活动。为有效地实施各种形式的具体的质量改进，著名质量管理学家克劳斯比提出了质量改进的14项步骤： 1.管理部门的支持 2.成立质量改进领导小组 3.进行质量衡量 4.评价质量成本 5.增强质量意识 6.采取纠正措施 7.建立无缺陷管理的特别委员会 8.培训现场主管人员 9.开展“无缺陷日”活动 开展“无缺陷日” 活动，能够正式地对质量改进大纲进行作

20、业。10.制定目标 11. 排除产生差错的原因 12.肯定工作成绩、奖赏有贡献的员工 13. 成立质量委员会 14. 重新开始上述工作 二、质量改进的常用方法二、质量改进的常用方法 在质量改进活动过程中，无论是以数据为依据的定量分析，还是以非数字数据为依据的分析都要运用一系列科学技术方法和工具，如调查表、分层图、头脑风暴法、因果分析图、控制图等。（一）调查法（一）调查法 调查表也称为检查表、核对表等，它是用来收集和整理质量原始数据的一种表格。 （二）分层法（二）分层法 分层法也称分类法或分组法，它是用来加工整理质量数据，分析影响质量原因的基本方法。一般常按下列情况进行分层：按时间分；按操作者分

21、；按使用的设备分；按原材料分；按操作方法分；按检测手段分等。 （三）水平对比法（三）水平对比法 水平对比法又称“标杆法”，就是将过程、产品和服务质量用公认的处于领先地位的竞争者的过程、产品和服务质量进行比较，以识别自身质量改进的机会。 （四）头脑风暴法（四）头脑风暴法 头脑风暴法，又叫畅谈法，它是采用会议的方式，引导每个参加会议的人围绕某个中心议题，如质量问题等，广开言路，激发灵感，在自己头脑中掀起思想风暴，毫无顾忌、畅所欲言地发表独立见解的一种集体创造性思维的方法。（五）因果图（五）因果图 因果图，又叫石川图、特性要素图、树枝图、鱼刺图等，它是表示质量特性波动与其潜在原因的关系，即分析因果关

22、系，从大到小、从粗到细、寻根溯源，直至找到问题症结所在的一种图表。 （六）流程图（六）流程图 流程图就是将一个过程，如工艺过程、检验过程、质量改进过程等的步骤用图的形式表示出来的一种图示技术。 （七）树图（七）树图树图又叫系统图，它是表示某个质量问题与其组成要素之间的关系，从而明确问题的重点，寻求达到目的所采取的最适当的手段和措施的一种树枝状示图，亦是一种倒立树状逻辑因果关系图。 （八）直方图（八）直方图 直方图，又称频数直方图、质量分布图，指通过对生产过程中大量计量值数据的收集、整理，用一系列宽度相等、高度不等的矩形表示质量特性分布规律的图示方法，也是定性调查工序能力的常用方法。（九）排列图

23、（九）排列图 排列图，又叫帕累托图，它是将质量改进项目从最重要到最次要进行排列而采用的一种简单的图示技术。排列图由一个横坐标、两个纵坐标、几个按高低顺序排列的矩形和一条累计百分比折线组成。（十）散布图（十）散布图 散布图，又称相关图，指借助统计图表的形式，在直角坐标系上表示质量特性与影响因素之间、两种质量特性之间、两种影响因素之间的相互依存关系。 三、工序质量控制工具三、工序质量控制工具控制图控制图 工序质量控制就是根据数量统计的原理和方法，运用统计图表，分析并掌握工序质量的波动状态，判明和控制工序中系统性原因所造成的质量变异，从而采取措施，调整工艺，使工序处于稳定状态，以保证产品质量。 （一

24、）控制图（一）控制图 控制图是画有控制界限的一种图表。它是用来区分质量波动究竟由于偶然原因引起还是由于系统原因引起，从而判明生产过程是否处于控制状态的一种工具。控制图的基本形式，如图2-16所示。图2-16 控制图的基本形式 控制图的横坐标通常表示顺序抽样的样本标号，纵坐标表示质量特性或其统计量（如样本平均值等）。控制图上一般有三条线。在上面的一条线叫控制上限，用符号UCL表示；在下面的一条线叫控制下限，用符号LCL表示；在中间的一条线叫中心线，用符号CL表示。 （二）控制图的设计（二）控制图的设计 不同的控制图的设计过程大同小异，可概括为五个步骤：1. 收集数据收集数据2. 确定控制界限确定

25、控制界限3. 绘制控制图绘制控制图4. 控制界限的修正控制界限的修正5. 控制图的使用和改进控制图的使用和改进 (三三)几种常用的控制图几种常用的控制图 1.计量值控制图计量值控制图 有时也称点图。计量值数据包括长度、容积、有时也称点图。计量值数据包括长度、容积、重量、浓度、温度、强度等，一般是可以连续取值的，计量值的重量、浓度、温度、强度等，一般是可以连续取值的，计量值的统计规律可以用连续性随机变量来描述。统计规律可以用连续性随机变量来描述。 2. 均值控制图均值控制图 均值控制图用来检查生产过程的中心变动趋势。均值控制图用来检查生产过程的中心变动趋势。第五节第五节 质量检验基本知识质量检验

26、基本知识 一个产品从原材料进厂到产成品出厂中的每一个环节，由于受到主客观因素的影响，都会引起质量的波动，甚至产生不合格品。为了能及时地了解质量状况发现不合格品，防止不合格品流到下个过程或流入市场，质量检验是一项十分重要的工作。一、质量检验的有关概念一、质量检验的有关概念 l.l.质量检验的定义质量检验的定义 质量检验就是对产品的一个或多个质量特性进行观察、测量、试验，并将结果和规定的质量要求进行比较，以确定每项质量特性合格与否的技术性检查活动。 2.质量检验的主要内容质量检验的主要内容 质量检验包括以下工作内容： (1)明确标准 (2)度量 (3)对比 (4)判定 (5)处理 (6)记录 二、

27、质量检验的功能二、质量检验的功能 质量检验作为质量管理的重要职能，具有以下功能： l.把关的功能、2.鉴别的功能、3.预防的功能、4.报告的功能 三、质量检验的方式三、质量检验的方式 质量检验的方式可以从不同特征进行分类，常用的有以下几种： 1.1.按生产过程的次序分类按生产过程的次序分类(1)进货检验 (2)过程 (工序)检验 (3)完工检验 2.2.按检验责任人分类按检验责任人分类 (1)自检(2)互检(3)专检 3.3.按检验的数量特征分类按检验的数量特征分类 (1)全数检验 (2)抽样检验 4.4.按检验后检验对象的完整程度分类按检验后检验对象的完整程度分类 (1)破坏性检验(2)非破

28、坏性检验 5.5.按检验方法的特征分类按检验方法的特征分类 (1)感官检验(2)器具检验 四、质量检验的组织和主要管理制度四、质量检验的组织和主要管理制度 1.1.质量检验计划质量检验计划 检验计划的内容因产品的重要性、复杂程度以及与企业其他产品的差异而不同。一般应包括如下的基本内容: (1)检验规程(2)质量缺陷严重性分级表(3)检验指导书 2.检验机构的设置检验机构的设置 检验机构是企业中执行质量规范、行使质量职权、具有相对独立性的职能机构。不仅各生产单位的专职检验机构及人员需要直接隶属于检验部门，而且凡承担一定检验职能的设计、采购、工艺、生产等系统的人员在质量检验职能活动中也属于检验工作

29、系统。 3.3.三检制三检制 三检制就是操作者自检、工人之间互检和专职检验人员专检相结合的一种检验制度。检验的质量职能必须通过专检来保证。 第六节第六节 产品抽样检验产品抽样检验 一、产品抽样检验的基本概念一、产品抽样检验的基本概念 在产品制造过程中，为了保证产品合乎质量标准，防止不合格品出厂或流入下道工序，通常对产品进行全数检验(即百分之百的检验)。但是在大量生产的情况下，由于受到人力、物力、财力和时间的限制，或是由于产品经过检验，其功能便被破坏，不可能进行全数检验，只能采用抽样检验的办法。 ( (一一) )全数检验和抽样检验全数检验和抽样检验 全数检验是对每一件产品进行检验，以判断其是否合

30、格，这种方法只在某些情况下使用；而抽样检验是从一大批产品中随机抽出若干个，通过检查这几个产品的质量来判断整批产品的质量是否合格的一种检验方法。 （二）单位产品与产品批（二）单位产品与产品批 1.1.单位产品单位产品 单位产品是为实施抽样检验的需要而划分的产品的基本单位。 2.2.产品批产品批 所谓一个检验批是为实施抽样检验而汇总起来的若干个单位产品，通常可以按生产或流通过程自然形成，同一批产品应该是在生产基本稳定的条件下，由同型号同规格的产品构成。（三）产品质量的表示（三）产品质量的表示 1.单位产品的质量单位产品的质量 单位产品的质量可以用其质量特性来衡量，常用的质量特性有计数和计量两种。 2.2.批的质量批的质量 对计量的特性值来讲，可以用批中所有单位产品的该特性值的平均值表示，还可以用其标准差、变异系数等