IE进阶制造过程质量控制

第四章

制造过程质量控制主讲：倪霖Nilin71@重庆大学工业工程系1IE进阶制造过程质量控制内容安排Part1工序能力分析Part2工序控制Part3质量管理新方法简介2IE进阶制造过程质量控制Part1工序能力分析一、工序二、工序质量的波动性三、工序能力四、工序能力指数及其计算五、工序能力评价六、工序能力调查及工序分析

3IE进阶制造过程质量控制六、工序能力调查及工序分析工序能力调查工序能力调查的含义工序能力调查的步骤工序分析提高工序能力的途径4IE进阶制造过程质量控制工序能力调查的含义工序能力调查是指采用一定的方法，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5IE进阶制造过程质量控制工序能力调查的步骤明确调查目的选择调查对象标准化处理选择调查方法计算工序能力指数工序能力评价及改进6IE进阶制造过程质量控制工序分析工序分析——对工序进行调查和试验，应用因果图、排列图等工具找出影响工序质量的关键因素，并确定关键因素与工序质量之间的关系，然后对这些关键因素制定出标准并加以控制①分析工序质量波动情况②选择主要质量特性值③找出影响质量波动的关键因素④确定关键因素的控制要求⑤制定改进方案，进行实施，并确认效果7IE进阶制造过程质量控制提高工序能力的途径要提高工序能力指数，可从以下两个方面考虑：调整工序加工的分布中心，减少偏移量ε提高工序能力，减少分散程度8IE进阶制造过程质量控制Part2工序控制一、工序控制的含义二、工序控制的内容三、工序控制点四、统计工序控制五、工序的诊断与调节9IE进阶制造过程质量控制一、工序控制的含义具体地说就是根据产品的工艺要求，研究产品的波动规律，判断造成异常波动的工艺因素，并采取各种措施，使波动保持在技术要求的范围内要制定控制所需要的各种标准，包括产品标准、工序作业标准、设备保证标准、仪器仪表校正标准等要获得实际执行结果与标准之间差异的信息要具有纠正偏差的具体措施10IE进阶制造过程质量控制二、工序控制的内容对生产条件的控制对关键工序的控制对计量和测试条件的控制不合格品控制11IE进阶制造过程质量控制三、工序控制点工序控制点的涵义工序控制点的设置原则工序控制点的种类对工序质量控制点的要求12IE进阶制造过程质量控制工序控制点的涵义工序控制点是为保证工序处于受控状态，在一定时间和条件下，在产品制造过程中必须重点控制的质量特性、关键部位或薄弱环节（1）使工序处于受控状态（2）控制对象有时是某个具体、定量的质量特性，有时是定性的质量特性，有时质量特性值同时具有定量和定性的特点13IE进阶制造过程质量控制工序控制点的设置原则通常，应考虑在下列场合建立工序控制点：①形成产品主要质量特性的工序②在工序上有特殊要求，需要特殊控制的工序③对产质量量有重大影响的关键工序④经常发生质量问题的工序14IE进阶制造过程质量控制工序控制点的种类（1）以质量特性值为对象设置的工序控制点（2）以设备为对象设置的工序控制点（3）以工序为对象设置的控制点15IE进阶制造过程质量控制对工序质量控制点的要求（1）应明确控制对象和目标（2）要有完整的控制文件，明确对操作者的培训和资格要求，规定操作、控制、检测和记录等要求（3）明确对设备、工装等的精度要求，并用文件的形式下达到有关部门（4）根据不同类型的工序控制点，规定连续监控的方法和要求，有针对性地选用控制围，分析控制效果（5）制定详尽的管理办法，并认真贯彻执行16IE进阶制造过程质量控制四、统计工序控制统计工序控制的含义SPC的理论要点统计工序控制的步骤17IE进阶制造过程质量控制统计工序控制的含义所谓统计工序控制，是利用数理统计的方法，对工艺过程的各个阶段进行控制，从而达|到改进与保证产品质量的目的。SPC强调全过程预防为主的思想SPC的特点是：强调全员参加，人人有贵；强调采用科学的方法来达到目的18IE进阶制造过程质量控制SPC的理论要点产品质量的统计观点

异常因素就是主要矛盾

稳定状态是工序控制追求的目标

预防为主是统计工序控制的重要原则诊断理论是SPC的重要发展SPC的系统分析方法

19IE进阶制造过程质量控制统计工序控制的步骤进行SPC方法的培训确定关键因素提出控制标准编制操作手册工序过程监控工序诊断和控制20IE进阶制造过程质量控制五、工序的诊断与调节工序诊断和调节的基本要素工序诊断和调节的参数费用函数最佳诊断间隔工序诊断与调节的优化21IE进阶制造过程质量控制工序诊断和调节的基本要素工序诊断与调节就是按—定的间隔抽样，通过对样本的测量值进行分析，尽快发现工序异常原因，并迅速使工序恢复正常状态的一种质量控制方法发现工序异常的原因称为工序诊断消除异常因素，使工序恢复正常，称为工序调节22IE进阶制造过程质量控制工序诊断和调节的参数①表征工序的参数

平均故障间隔

不良品损失A②表征诊断的参数

时滞长度l

诊断费用B③表征调节的参数

调节时间长度t

调节费用C23IE进阶制造过程质量控制平均故障间隔某一时间段内，产品产量与该时间段所发生故障数之比值，即24IE进阶制造过程质量控制调节费用C当工序发生异常时，使之恢复到正常状态所需的费用

C=C′t+C″式中，C′为调节时间内的单位时间损失（元/h或元／min）C″为直接调节费用（元）25IE进阶制造过程质量控制费用函数若以n件产品为间隔进行诊断与调节，设L为时间间隔内单位产品平均诊断与调节费用，则费用函数可表示为：式中，B／n是时间为n时，单位产品的诊断费用是平均故障间隔下，每件产品平均分摊的调节费用是单位产品的时滞损失是时间间隔为n、故障间隔为时，每件产品分摊的不良品损失，其中(n+1)/2是不良品件数26IE进阶制造过程质量控制最佳诊断间隔最佳诊断间隔是指使工序诊断与调节费用达到最小的诊断间隔，以n0作为标记在费用函数计算式中，求L对n的微分，就可得到n0：27IE进阶制造过程质量控制工序诊断与调节的优化改善基本要素的参数水平改善诊断方法改善调节方法28IE进阶制造过程质量控制改善基本要素的参数水平①定期更换工具，以减少工序故障，可以延长②延长工具寿命，通过试验确定费用最小时的寿命，可以延长③采用备用工装，减少工序故障，可以延长④控制不良品率，可以降低A最优不良品率可由费用函数计算式得到：29IE进阶制造过程质量控制改善诊断方法从工序诊断方面而言，方法的改进应导致诊断费用B和时滞l的缩短：①提高诊断效率②优化确定诊断时机，即在加工后诊断和装配工序反馈诊断两种方法上作出选择30IE进阶制造过程质量控制改善调节方法就调节方法而言，方法的改进应导致调节时间缩短，调节费C降低：①增设工、模、夹具和易损等备用件②采用自动调节装置31IE进阶制造过程质量控制Part3质量管理新方法一、关联图法二、KJ法三、系统图法四、矩阵图法五、矩阵数据分析法六、网络图法七、过程决策程序图法32IE进阶制造过程质量控制一、关联图法关联图的基本结构关联图的类型关联图的应用程序关联图的特点关联图的应用范围33IE进阶制造过程质量控制关联图的基本结构在关联图中，用把表达问题和原因的短语框起来，用箭头把这些短语连起来，表示它们之间的因果关系，箭头的方向—般是由“手段”指向“目的”，或由“原因”指向“结果”重要因素和关键问题用双线框表示34IE进阶制造过程质量控制关联图的类型中心型关联图单向型关联图关系型关联图应用型关联图35IE进阶制造过程质量控制中心型关联图13

6

12

11

5

10

问题

主要原因

2

3

4

9

8

7

图3.27中心型关联图

36IE进阶制造过程质量控制单向型关联图

6

11

5

10

问题

主要原因

2

3

4

9

8

7

图3.28单向型关联图

37IE进阶制造过程质量控制关系型关联图

6

5

因素1

2

3

4

8

7

图3.29关系型关联图

38IE进阶制造过程质量控制应用型关联图①与分类图表联合应用而形成的关联图②与KJ图联合应用的关联图③与系统图联合应用的关联图39IE进阶制造过程质量控制关联图的应用程序①确定选题，明确要解决的问题②组织落实（成立解决问题小组）③开会讨论，收集信息④整理讨论结果，绘制关联图⑤找出重点项目，在图上表示⑥找出关键问题⑦制定解决问题的措施和计划⑧不断修订完善关联图40IE进阶制造过程质量控制关联图的特点①适用于多种因素交织在一起的复杂问题的整理②有益于群众参与，可以从多个方面扩大思路，集思广益③易于抓住主要矛盾，找到关键问题④方式灵活、直观⑤有利于对问题的新认识和新发现⑥有利于各个部门之间的合作41IE进阶制造过程质量控制关联图的应用范围例如：制定全面质量管理的方针和计划企业方针目标的展开和管理查找制造质量问题，减少不良品损失制定QC小组的活动计划从大量的质量管理问题中查找主要问题产品开发中设计质量的展开索赔对象的分析等42IE进阶制造过程质量控制二、KJ法KJ法的定义及特点KJ法的主要用途用KJ法解决问题的程序43IE进阶制造过程质量控制KJ法的定义及特点用来将一大堆杂乱无章的语言文字资料，按其内在相互关系（亲和性）加以整理，从而理出思路，抓住问题的本质，找出解决问题的新途径和方法

44IE进阶制造过程质量控制KJ法的主要用途研究新情况、认识新事物、发现新问题归纳问题、整理见解从现实出发、打破常规、标新立异统一思想、促进协调发挥集体智慧，贯彻上级方针提出新理论45IE进阶制造过程质量控制用KJ法解决问题的程序确定对象收集资料制作资料卡片汇总、整理卡片绘制A型图口头及书面报告46IE进阶制造过程质量控制绘制A型图47IE进阶制造过程质量控制三、系统图法系统图法的概念系统图的用途系统图法的应用程序48IE进阶制造过程质量控制系统图法的概念系统图法是把要达到的目的及所需的方法和手段，按顺序进行系统的展开，逐步绘出表示目的和手段关系的一系列方块图图3.34所示为系统图的基本形式系统图可以分为两类：因素展开型系统图措施展开型系统图

49IE进阶制造过程质量控制系统图的基本形式

1

2

3

目的

目的

目的

手段

手段

手段

......

图3.34系统图的基本形式

50IE进阶制造过程质量控制系统图的用途①在产品开发中将设计质量展开②用于工厂方针目标的展开和管理③进行质量职能展开和管理④正确处理质量、成本和产量之间的关系⑤用于企业的组织机构管理⑥有利于减少不良品51IE进阶制造过程质量控制系统图法的应用程序明确目的和目标提出手段和方法评价手段和方法，确定可行性绘制系统图验证手段，确认目的编制计划52IE进阶制造过程质量控制四、矩阵图法矩阵图法的概念矩阵图法的主要用途矩阵图的分类矩阵图法的应用程序53IE进阶制造过程质量控制矩阵图法的概念矩阵图法是把与问题有对应关系的各个因素排列成一个矩阵图的形式，然后对矩阵图进行分析找到关键点，进而使问题得到解决具体作法是：将问题进行分解，找出各个成对因素，把属于行因素群L的因素L1，L2，…，Lm和属于列因素群R的因素R1，R2，…，Rn分别排列成行与列，在行与列的交点处表示出L与R各因素之间相互关系的“着眼点”，如图3.3654IE进阶制造过程质量控制矩阵图法

R

R1

R2

R3

…

Rj

…

Rn

L1

L2

L3

┇

Li

ο着眼点

┇

L

Lm

图3.36矩阵图法

55IE进阶制造过程质量控制矩阵图法的主要用途确定新产品开发和老产品改进中的关键探索原材料的应用领域查找质量保证体系的关键环节分析影响产品质量的主要原因评价本企业产品在市场中的地位，制定产品策略分析工程实施中有关技术问题之间的关联情况56IE进阶制造过程质量控制矩阵图的分类L型关联图T型矩阵图Y型矩阵图X型矩阵图57IE进阶制造过程质量控制L型关联图58IE进阶制造过程质量控制T型矩阵图59IE进阶制造过程质量控制Y型矩阵图60IE进阶制造过程质量控制X型矩阵图61IE进阶制造过程质量控制矩阵图法的应用程序确定目的确定因素组选择与绘制矩阵图标注“着眼点”写出分析报告

62IE进阶制造过程质量控制五、矩阵数据分析法矩阵数据分析法的概念矩阵数据分析法的主要用途用矩阵数据分析法解决问题的步骤63IE进阶制造过程质量控制矩阵数据分析法的概念在矩阵图中，如果“着眼点”不用符号表示，而用数据表示，这样就可以对这些数据进行解析运算，得到所需的结果。这种方法称为“矩阵数据分析法”64IE进阶制造过程质量控制矩阵数据分析法的主要用途①分析复杂因素组成的工序②分析包含大量数据的质量问题③分析市场调查数据，掌握用户要求④对产品的功能特性进行分类、推理和分析⑤对试验观测所形成的大量数据进行分析⑥对产品寿命循环中形成的复杂质量问题进行综合评价65IE进阶制造过程质量控制用矩阵数据分析法解决问题的步骤收集数据并将数据整理成矩阵表的形式计算各项目的平均值和标准偏差将数据规范化计算相关系数计算特征值和特征矢量计算因子负荷量计算主成分得分用坐标图表示主成分考察结果66IE进阶制造过程质量控制六、网络图法网络图法又称为箭条图法或矢线图法，它是计划评审法（PERT法）在质量管理中的应用，用来制定质量管理日程计划，明确管理的关键，进行质量管理进度控制等利用网络图法进行全面质量管理，有利于从全局出发，统筹安排各种因素，抓住影响质量的关键线路，集中力量，按时或提前完成工作训划67IE进阶制造过程质量控制七、过程决策程序图法过程决策程序图的概念PDPC法的应用思路PDPC法的主要特征PDPC法的主要用途PDPC法应用案例68IE进阶制造过程质量控制过程决策程序图的概念它通过对事态发展过程中可能出现的各种问题，拟订多种对策方案，并运用程序图来确定一条获得最佳结果的途径69IE进阶制造过程质量控制PDPC法的应用思路应用PDPC法制定对策时，预先要对各种可能发生的不利情况加以估计，提出多个解决方案，以保持计划的灵活性应用PDPC法解决质量问题时—般分两个阶段进行：初步计划阶段应变计划阶段