第五章机电企业管理导论

1了解内容——质量管理发展沿革理解内容——质量概念；质量管理；质量管理系统；质量管理意义掌握内容——质量管理原则第5章企业质量管理5.1现代质量管理概述25.1现代质量管理概述5.1.1质量及其相关定义（理解）质量概念产品质量指产品的一组固有特性满足用户需求的程度产品包括：服务、软件、硬件、流程性材料ISO9000：一组固有特性满足要求的程度固有特性：事物本来就有的特性，如功能、寿命、安全性…

要求：可以明确表述，也可以隐含过程质量ISO9000：一组将输入转化为输出的相互关联或相互作用的活动过程包括：规划、设计、制造、使用、报废处理、服务工作质量企业生产经营中各项工作对过程、产品和服务质量的保证程度反映企业的组织、管理和技术等项工作的水平35.1现代质量管理概述寿命周期质量产品寿命周期循环各个阶段的质量活动，被称为产品寿命周期循环质量朱兰“质量螺旋曲线”（图5-1）适应性供应商市场研究产品开发设计工艺准备采购供应生产制造工序控制用户市场研究销售售后服务资源配置图5-1朱兰螺旋曲线检验测试45.1现代质量管理概述5.1.2质量管理质量管理（理解）系统性差异性有效性预防性动态性最佳化ISO9000：在质量方面指挥和控制组织的协调活动包括：质量方针、质量目标、质量策划、质量控制、质量保证、质量改进质量管理体系（理解）ISO9000：质量方面指挥和控制组织的管理体系

特征：55.1现代质量管理概述质量管理基本原则（掌握）以顾客为关注焦点

领导作用全员参与过程方法（图5-2）质量管理体系持续改进管理职责顾客产品输入输出图5-2过程方式模式测量分析改进资源管理产品实现满意顾客要求质量管理意义（理解）企业赖以生存和发展基础开拓市场根本依靠管理系统方法持续改进以事实为基础决策与供方互利关系65.1现代质量管理概述5.1.3质量管理发展沿革（了解）质量管理发展阶段质量检验阶段统计质量控制阶段全面质量管理阶段标准化质量管理阶段质量管理不同阶段特征比较（表5-1）

我国质量管理的发展概况20世纪50年代学习苏联，引进以检验为主质量控制体系1980年国家经委颁布《工业企业全面质量管理暂行办法》，开始推行全面质量管理20世纪90年代，全面实施ISO9000质量管理体系75.1现代质量管理概述表5-1质量管理四个阶段的特征比较比较项目质量检验统计质量控制全面质量管理标准化质量管理管理对象产品和零件质量过程质量寿命循环全过程质量质量管理体系管理范围产品及零部件工艺系统全过程和全体人员各种过程管理重点制造结果制造过程一切过程要素过程运行质量评价标准产品技术标准设计标准用户满意程度市场满意程度涉及技术检验技术数理统计技术及控制图PDCA循环、QC小组过程控制技术管理方式事后把关事中控制寿命循环全过程控制事前预防管理职能剔除不合格品消除产生不良品的工艺原因全面控制缺陷的产生全面提高管理水平涉及人员检验人员质量控制人员全体员工全体员工8理解内容——全面质量管理定义；全面质量管理内容；全面质量管理目标管理方法；全面质量管理实施步骤掌握内容——全面质量管理特点；全面质量管理PDCA方法第5章企业质量管理5.2全面质量管理9菲根堡姆：全面质量管理是为了能够在最经济的水平上，并考虑到充分满足用户要求的条件下，进行市场研究、设计、生产和服务，把企业内各部门研制质量、维持质量和提高质量的活动构成为一体的一种有效体系ISO9000：一个组织以质量为中心，以全员参与为基础，目的在于通过让顾客满意和本组织所有成员及社会受益而达到长期成功的管理途径5.2全面质量管理5.2.1全面质量管理基本概念全面质量管理定义（理解）全员参与的质量管理全过程控制的质量管理管理对象的全面性管理方法的全面性经济效益的全面性全面质量管理特点（掌握）105.2全面质量管理5.2.2全面质量管理基本内容（理解）市场营销质量管理市场调研质量推销质量售前、售后服务质量设计过程质量管理制定严谨的质量规划严格审查设计方案科学地试制和鉴定辅助过程质量管理物资供应质量管理工具供应质量管理设备质量管理115.2全面质量管理

用后处理过程质量管理销毁处理回收处理重新利用制造过程质量管理加强工艺管理抓好现场文明生产注重员工的岗位技能培训认真进行质量检验和分析工作正确进行工序质量控制125.2全面质量管理5.2.3全面质量管理方法戴明环：PDCA循环（Plan-Do-Check-Action）（掌握）A

PC

D12345678分析现状分析原因找主要原因制订计划执行计划检查效果总结经验吸取教训遗留问题转下一循环图5-3PDCA循环P－计划，D－实施，C－检查，A－处理四个阶段，八个步骤，按P－D－C－A顺序循环不止地进行质量管理（图5-3）135.2全面质量管理

PDCA循环运行特点大环套小环，一环扣一环，小环保大环，推动大循环（右图）PDCA循环大环套小环A

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D图5-4PDCA循环逐级上升每循环一次，提高一步（图5-4）PDCA关键：A（承上启下）145.2全面质量管理质量目标管理（理解）一个中心：以企业的总质量目标为中心四个环节：对目标实施的PDCA循环八项主要工作：一个中心、四个环节、八项主要工作全员参与，以人为中心，强调自我控制注重授权，促使权力下放注重效果促进质量管理定量化和系统化特点1）企业质量目标的制定；2）质量目标的展开；3）措施的制定；4）目标的实施；5）实施过程的控制和诊断；6）目标实施情况的考核与评价；7）激励措施的制定、实施及评价；8）目标管理的总结和提高155.2全面质量管理5.2.4全面质量管理组织与实施（理解）

推广全面质量管理步骤（右图）QC小组持续改进活动标杆瞄准推行TQM步骤准备工作推广计划建立质量管理机构教育培训工序管理试点整顿质量管理基础工作落实质量职能开展全企业、全过程质量管理建立质量管理体系全面质量管理诊断

实施全面质量管理技术确定顾客需求和期望建立企业质量方针和质量目标确定实现质量目标必须的过程和职责确定和提供实现质量目标必须的资源规定测量过程有效性和效率的方法确定过程有效性和效率确定防止不合格并消除产生原因措施建立和应用持续改进质量管理体系

建立质量管理体系165.2全面质量管理质量方针、目标的制定和管理质量管理体系及其运行状况质量管理工作的组织和领导质量管理教育与培训群众性质量管理活动开展的情况质量信息的管理现场质量管理质量管理标准化市场营销过程的质量管理产品设计与开发过程的质量控制制造过程的质量控制文明生产报废处理的质量管理工作质量控制管理工作的效果质量管理改善规划

质量管理诊断（QualityControlAudit，QCA）

17理解内容——产品设计质量管理方法；质量变异原因及分布规律掌握内容——工序质量控制直方图与平均值极差控制图；六西格玛管理原理运用内容——质量因素分析统计方法第5章企业质量管理5.3质量管理常用方法与工具185.3质量管理常用方法与工具5.3.1产品设计质量管理方法（理解）质量功能扩展（QualityFunctionDeployment，QFD）将用户需求变为技术需求（用户需求优先级最高）并进一步将这些需求有机地布置到企业各个部门的作业目标上（通过质量屋，图5-5）利用QFD的产品开发

HOWS关系矩阵HOWS矩阵WHATS矩阵WHATS&HOWS相关关系矩阵可行性评价矩阵成本评价矩阵图5-5质量屋19图5-6QFD四个阶段功能特征用户需求与功能特征关系矩阵用户需求产品规划零件特征功能特征与零件特征关系矩阵功能特征结构设计工艺特征零件特征与工艺特征关系矩阵零件特征工艺规划作业特征工艺特征与作业特征关系矩阵工艺特征作业计划5.3质量管理常用方法与工具20提出问题和指标收集必要数据利用集体讨论确定影响要素及其相互关系挑选影响要素和其他接受测定要素制定和详细说明实验计划进行实验评估和分析数据解释实验结果，提出改进措施实验设计通过一系列实验进行规划实验设计程序：5.3质量管理常用方法与工具21田口法：三次设计：系统设计→参数设计→公差设计参数设计：建立损失函数与过程性能函数之间的关系，参数设置应使性能对于误差原因不敏感（图5-7）输出特性

x参数CC2ΔC2Δx2C1ΔC1Δx1图5-7参数误差与输出特性之关系5.3质量管理常用方法与工具首先进行参数设计，再进行公差设计，可收到事半功倍的效果22正交试验：一种试验寻优方法，特别适合输出特性与参数之间无明显数学关系情况下的寻优，可以较少试验次数获得较优结果

表3-2切削油配方正交试验表（L9(3)4）5.3质量管理常用方法与工具3（3）2.0（2）5（2）4.5（3）最佳组合0.130.10.040.08R极差0.910.970.970.92T30.960.920.951.00T21.041.020.990.99T1水平和0.331（1）1.5（1）6（3）4.5（3）90.283（3）2.0（2）5（2）4.5（3）80.312（2）2.5（3）4（1）4.5（3）70.332（2）1.5（1）6（3）3.5（2）60.351（1）2.5（3）5（2）3.5（2）50.323（3）2.0（2）4（1）3.5（2）40.313（3）2.5（3）6（3）2.5（1）30.322（2）2.0（2）5（2）2.5（1）20.361（1）1.5（1）4（1）2.5（1）1试验结果（磨斑直径）添加剂D添加剂C添加剂B添加剂A添加剂试验号23检查表法分层法性质相同、同一条件下数据并成一类，以便找出统计规律常与其他统计方法结合使用如按设备、操作者、原材料、工艺方法、时间等分类利用调查表对数据进行整理和初步分析常用调查表：1）不良品分类调查表2）不良品原因调查表3）缺陷位置调查表…5.3.2质量因素分析统计方法（运用）5.3质量管理常用方法与工具24找出主要质量问题和影响质量主要因素的一种图表横坐标－因素或项目，依影响程度左右依次排列；左纵坐标－频数；右纵坐标－累积频率ABC分类排列图法（帕累托曲线）【例5-1】表5-3铸件缺陷统计表缺陷项目频数频率％累计频率％气孔4850.5350.53未充满2829.4780.00偏心1010.5390.53形状不佳44.2194.74裂纹33.1697.90其他22.10100合计9510048281043250.5380.0090.5394.7497.9频数10090807060504030201001009080706050403020100累计频率％气孔未充满偏心形状不佳裂纹其他图5-8铸件缺陷排列图5.3质量管理常用方法与工具25因果图法（鱼刺图）分析影响产品质量各种因素从粗到细、从大到小，形象描述其因果关系【例】变速箱漏油因果分析图变速箱漏油因果分析图

未经技术训练技术不过硬粗心纸垫打折检验员水平不高螺孔大端盖不平外壳螺孔粗糙螺孔小不平盖板车速不高扳手力矩小温度高总装无检验标准漏油(结果)纸垫安放偏差紧固不好螺钉不密封螺钉未封油纸垫不平操作者操作方法原材料配件设备环境5.3质量管理常用方法与工具26相关图法（散布图）分析质量因素与质量特性之间相关关系及相关程度线性相关、非线性相关，正相关、负相关，强相关、弱相关表5-4图相关图基本形式

0x

y0x

y0x

y0x

y0x

y0x

ya）强正相关b）弱正相关c）强负相关d）弱负相关e）非线性相关f）不相关5.3质量管理常用方法与工具27偶然因素－引起随机差异，一般不显著系统性因素－容易识别，对质量差异的影响较大

5.3.3工序质量控制统计方法质量变异原因及分布规律（理解）质量变异原因正态分布正常情况下（没有显著变化系统性因素影响），产品质量特性的分布一般符合正态分布规律

密度函数μ－3σμ－σμμ＋σμ＋3σxf(x)68.25%95.45%99.73%图5-10正态分布曲线（5-2）

5.3质量管理常用方法与工具28确定分组数k和组距d：直方图法（分布图）（掌握）直方图：将产品质量频率分布状态用直方条表示的图表绘制过程【例5-2】磨削一批直径销轴，绘制工件直径尺寸直方图采集数据，计算极差R：样本容量通常取N=50～200，本例取N＝100。用千分比较仪逐个进行测量（比较仪按尺寸用块规调整零点），实测数据列于表5-5中解：表5-5轴径尺寸偏差的实测值

（μm）-10-10-8-7-14-8-4-8-9-10-9-8-9-11-10-9-9-6-6-5-10-5-6-12-9-10-8-8-13-10-9-5-11-9-9-10-8-8-7-7-13-9-11-10-10-5-6-11-9-9-9-8-12-7-7-10-9-9-6-8-10-10-11-11-7-9-9-4-7-7-12-9-7-6-9-5-8-8-8-11-5-10-10-8-5-11-9-7-7-8-9-8-12-10-8-8-8-7-5-10圆整取d＝1，可最后确定：5.3质量管理常用方法与工具29确定组界与组中值：按下式计算组中值＝（组下限＋组上限）/2统计各组频数，做频数分布表表5-6频数分布表组号组距中心值频数统计频数1234567891011–14.5～–13.5–13.5～–12.5–12.5～–11.5–11.5～–10.4–10.5～–9.5–9.5～–8.5–8.5～–7.5–7.5～–6.5–6.5～–5.5–5.5～–4.5–4.5～–3.5–14–13–12–11–10–9–8–7–6–5–4││││││││││││││││││││││││││││││││││││││││││││││││││││││││││││││││││││││││││││││││││││││││││││││││││││1248172119126825.3质量管理常用方法与工具30绘制直方图计算平均值和标准差S

（5-3）图5-11例5-2直方图－20－12.5－5（公差带中心）（公差带下限）（公差带上限）（平均偏差）-14.5-8.55-3.5x（偏差值）y（频数）ΔS5.3质量管理常用方法与工具31图例说明图例说明中间高，两边低，左右基本对称，说明工序处于稳定状态远离主分布的地方出现“孤岛”。表明生产过程短期内有异常因素在起作用，如原料混杂，操作失误等直方图顶峰偏向一方，左右不对称。往往由于人为原因造成，如加工孔时宁小勿大，加工轴时宁大勿小等生产过程中有缓慢变化的因素在起作用，如刀具磨损，工艺系统热变形等因素引起的加工误差表明数据来自两个不同主体，如两台机床加工的零件混在一起作图时分组不当，或测量仪器精度不够，或读取数据不准确等直方图分析正常型偏向型双峰型孤岛型平顶型锯齿型表5-7典型分布的直方图及说明5.3质量管理常用方法与工具32工序能力系数工序能力PC＝±3σ（5-5）式中：PC（ProcessCapacity）——工序能力；σ——工序输出变量的标准差。工序能力系数（5-6）式中：CP——工序能力系数；

TU，TL——设计质量指标的上、下限；

T——设计的工序公差。实际工序能力系数（5-7）式中ΔS为设计质量指标中心与工序输出变量实际分布中心偏差

5.3质量管理常用方法与工具33表5-8工序能力等级工序能力系数工序等级说明CP＞1.67特级工序能力过高，可以允许有异常波动，不经济1.67≥CP＞1.33一级工序能力足够，可以允许有一定的异常波动1.33≥CP＞1.00二级工序能力勉强，需密切注意1.00≥CP＞0.67三级工序能力不足，会出现少量不合格品0.67≥CP四级工序能力很差，必须加以改进【例5-3】计算例5-2加工系统的工艺能力系数和实际工序能力系数，判断工序能力等级，并分析产生不合格品的可能原因解：1）2）由CP值可判断工序能力等级为二级，但实际工序能力系数CPK只有0.57，显然偏低。其原因是实际尺寸分布中心与公差带中心偏离较大，ΔS达0.004mm。通常要求ΔS≤1.5σ，而本例已超过此数值，这可能是由于机床调整不当所致5.3质量管理常用方法与工具34控制图法（管理图）（掌握）控制图：研究质量数据随时间变化的、带有控制界限的数据图，用以对工序质量进行监督、预测和控制123456789101112质量特性值UCLLCLCL样组序号图5-12控制图示例5.3质量管理常用方法与工具基本格式：横坐标－样组序号，纵坐标－质量特性值分析判断生产过程是否稳定及时发现生产过程中失控现象，控制生产过程质量状态为质量评定提供依据确定设备和工艺装备的实际精度353σ原理控制图5.3质量管理常用方法与工具两种错误第I类风险——弃真，（图5-13中A的阴影部分）第II类风险——取伪，（图5-13中B的阴影部分）控制图控制界限确定原则——使两类错误所造成的总损失最小，其值为μ±3σ图5-133σ原理控制图样本序号质量特征值μ+3σμμ－3σAB36类别名称代号控制界限应用场合中心线CL上、下控制线UCL和LCL计量值控制图平均值－极差控制图（见表5-11）计量值数据控制中位数－极差控制图同上，检出率较强单值控制图x同上，检出时间应短于加工时间单值－移动极差控制图x－RsRs，LCL不考虑同上，用于一段时间里只能获取一个数据场合计数值控制图不合格率控制图P关键件全检场合不合格数控制图nP半成品或零部件有一定样本容量n的场合单位缺陷数控制图u全数检验单位缺陷数的场合缺陷数控制图c要求每次检验样本容量为n的场合控制图分类5.3质量管理常用方法与工具，UCL＝表5-9常用控制图的类型及应用

37控制图应用实例5.3质量管理常用方法与工具【例5-4】加工摇杆零件轴孔，孔径要求为，现按加工时间顺序抽检20个样组，每组取样5件。用内径千分表测量，千分表按mm调整零点，测量数据列于表5-10中，单位为μm。试作图，并对其进行分析样组号样件测量值样组号样件测量值x1x2x3x4x5x1x2x3x4x512820281414111621141516220152020151216171415153831518181312121081241415151517141010718155131717171315141518241062010141519161918131424710152010131728252023208181820252018181725282191281215181920211921301010511159201828221820表5-10测量数据385.3质量管理常用方法与工具解：1）计算各样组的平均值和极差，列于表5-10中样组号样件测量值R样组号样件测量值Rx1x2x3x4x5x1x2x3x4x512820281414111621141516220152020151216171415153831518181312121081241415151517141010718155131717171315141518241062010141519161918131424710152010131728252023208181820252018181725282191281215181920211921301010511159201828221820表5-10测量数据20.81812.415.215.415.615.420.4131016.415.410.813.616.217.623.221.822.221.273411141181111101451534101071010395.3质量管理常用方法与工具图5-14图05101520样组序号样组序号UCL=19.67CL=8.9005101520R图LCL=11.57x图UCL=21.89CL=16.73R2）计算图控制限图R图图（图5-14）3）做图分析4）图有点子超出控制限，表明工艺过程不稳定，应根据点子分布情况查找原因，及时调整机床和加工状态40控制图判断示例UCLLCLCLUCLLCLCLUCLLCLCLUCLLCLCLUCLLCLCLUCLLCLCL正常状态有点子超出控制限点子有增大趋势相邻两点靠近控制限连续7点中心线之上点子靠近中心线5.3质量管理常用方法与工具41百万机会缺陷数（DefectsPerMillionOpportunities，DPMO）5.3.4六西格玛（6σ）管理

（掌握）六西格玛管理的测量指标5.3质量管理常用方法与工具（5-8）

百万机会缺陷数(DPMO)＝单位缺陷数(DPU)／百万个出错机会

六西格玛管理要求将百万机会缺陷数（DPMO）降至3.4

DPMO与西格玛对应关系表5-12西格玛控制方式与均值偏移1.5σ对应的DPMO西格玛控制方式均值无偏移对应的不合格品率均值偏移1.5σ对应的DPMO3σ2.7×10－3668074σ63.3×10－662105σ0.573×10－62336σ0.002×10－63.4425.3质量管理常用方法与工具三西格玛控制质量要求（GB4091/2001）三西格玛与六西格玛对于工序能力系数的要求目标值CL上控制限UCL下控制限LCL6σ1.5σ4.5σ1.5σ4.5σ6σ图5-156σ情况下均值偏移1.5σ（5-9）

六西格玛控制质量要求（5-10）

43第5章企业质量管理5.4ISO9000质量管理标准简介理解内容——ISO9000族标准结构；ISO9000核心标准；ISO9000族标准实施445.4ISO9000质量管理标准简介5.4.1ISO9000系列标准的由来

（略）5.4.22000版ISO9000标准（理解）ISO9000族文件结构（表5-13）类别代号名称核心标准ISO9000质量管理体系----基础和术语ISO9001质量管理体系----要求ISO9004质量管理体系----业绩改进指南ISO19011质量和环境体系审核指南其他标准ISO10012测量管理体系测量过程和测量设备的要求技术报告ISO/TR10006质量管理－项目管理质量指南ISO/TR10007质量管理－技术状态管理指南ISO/TR10013质量管理体系文件指南ISO/TR10014质量经济性管理指南ISO/TR10015质量管理－培训指南ISO/TR10017统计技术应用指南小册子质量管理原则选择和使用指南中小型组织实施指南技术规范ISO/TS16949汽车供方的质量管理体系要求表5-13ISO9000系列文件结构45ISO9000：2000《质量管理体系－基础和术语》5.4ISO9000质量管理标准简介核心标准