质量控制及其常用技术

质量控制及其常用技术§1常用质量管理工具调查表法分层法

排列图法

因果分析图法

直方图法

散布图法

控制图法

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常用质量管理工具1、

调查表法——概念

调查表法是利用统计表来进行数据整理和粗略原因分析的一种方法，也叫检查表法或统计分析表法。统计分析表是最为基本的质量原因分析方法，也是最为常用的方法。在实际工作中，经常把统计分析表和分层法结合起来使用，这样可以把可能影响质量的原因调查得更为清楚。需要注意的是，统计分析表必须针对具体的产品，设计出专用的调查表进行调查和分析。

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常用质量管理工具1、

调查表法——常用类型（1）缺陷位置调查表。（2）不良项目调查表。（3）不良原因调查表。第4页,共70页，2024年2月25日，星期天（1）缺陷位置调查表

若要对产品各个部位的缺陷情况进行调查，可将产品的草图或展开图画在调查表上，当某种缺陷发生时，可采用不同的符号或颜色在发生缺陷的部位上标出。若在草图上划分缺陷分布情况区域，可进行分层研究。分区域要尽可能等分。缺陷位置调查表的一般格式可参照下表绘制。

第5页,共70页，2024年2月25日，星期天（2）不良项目调查表不合格品统计调查表用于调查产品质量发生了哪些不良情况及其各种不良情况的比率大小。以内燃机车修理厂柴油机总装工段一次组装不合格的返修为例，如表所示。

第6页,共70页，2024年2月25日，星期天（3）不良原因调查表要弄清楚各种不良品发生的原因，就需要按设备、操作者、时间等标志进行分层调查，填写不良原因调查表。第7页,共70页，2024年2月25日，星期天§1

常用质量管理工具2、分层法概念

分层法又称分类法，即：把收集来的原始质量数据，按照一定的目的和要求加以分类整理，以便分析质量问题及其影响因素的一种方法。原则根据分层的目的按照一定的标志数据的归类分层的关键

质量数据分层的标志(5M1E)操作者机器设备原材料操作方法不同的时间不同的检验手段废品的缺陷项目第8页,共70页，2024年2月25日，星期天§1

常用质量管理工具3、排列图法概念排列图又称主次因素分析图或帕累托图（Pareto）。

由两个纵坐标、一个横坐标、几个直方块和一条折线所构成累计百分比将影响因素分成A、B、C三类第9页,共70页，2024年2月25日，星期天排列图应用ABC分析法第10页,共70页，2024年2月25日，星期天排列图的绘制步骤

第11页,共70页，2024年2月25日，星期天3、排列图法作图步骤：（1）确定所要调查的问题和收集数据:

选题；调查期间；必要性数据及其分类；数据收集方法。（2）设计一张数据记录表，将数据填入其中，并计算合计栏。（3）制作排列图用数据表，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以及累计百分比。第12页,共70页，2024年2月25日，星期天3、排列图法（4）两根纵轴和一跟横轴，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100%。左边总频数的刻度与右边总频率的刻度（100%）高度相等。横轴上将频数从大到小依次列出各项。（5）在横轴上按频数大小画出矩形，矩形的高度代表各不合格项频数大小。（6）在每个直方柱右侧上方，标上累计值，描点，用实线连接，画累计频数折线（帕累托曲线）。第13页,共70页，2024年2月25日，星期天§1

常用质量管理工具3、排列图法——注意事项（1）要做好因素的分类(以4-6项为原则)。（2）主要因素不能过多(1-2个，不超过3个)。（3）数据要充足(时间不易过长，1-3个月)。（4）适当合并一般因素(不易分类的，可将其归为其他，如果其他项所占百分比过大，则分类不够理想)。（5）分类方法不同得到的排列图就不同。第14页,共70页，2024年2月25日，星期天§1

常用质量管理工具3、排列图法——排列图法的适用范围

改进任何问题都可以使用排列图法：适用于各行各业以及各个方面的工作改进活动。第15页,共70页，2024年2月25日，星期天§1

常用质量管理工具3、

排列图法某酒杯制造厂对某日生产中出现的120个次品进行统计，做出排列图，如下图所示：排列图表明：酒杯质量问题的主要因素是划痕和气泡，一旦这些问题得到纠正，大部分质量问题即可消除。

图酒杯质量问题排列图第16页,共70页，2024年2月25日，星期天§1

常用质量管理工具3、排列图法

某化工机械厂为从事尿素合成的公司生产尿素合成塔，尿素合成塔在生产过程中需要承受一定的压力，上面共有成千上万个焊缝和焊点。由于该厂所生产的十五台尿素合成塔均不同程度地出现了焊缝缺陷，由此对返修所需工时的数据统计如下表所示。

第17页,共70页，2024年2月25日，星期天焊缝缺陷的排列图

第18页,共70页，2024年2月25日，星期天分层法与排列图的结合第19页,共70页，2024年2月25日，星期天§1

常用质量管理工具4、因果分析图法——概念

也叫特性因素图/鱼刺图/石川图，是整理和分析影响质量（结果）的各因素之间的一种工具。形象地表示了探讨问题的思维过程，通过有条理地逐层分析，可以清楚地看出“原因-结果”“手段-目标”的关系，使问题的脉络完全显示出来。

第20页,共70页，2024年2月25日，星期天第21页,共70页，2024年2月25日，星期天§1

常用质量管理工具4、因果分析图法——基本格式：由特性，原因，枝干三部分构成。首先找出影响质量问题的大原因，然后寻找到大原因背后的中原因，再从中原因找到小原因和更小的原因，最终查明主要的直接原因第22页,共70页，2024年2月25日，星期天因果分析图的编制步骤

绘制因果分析图最一般的方法是“大枝展开法”，这种方法是从大枝到中枝、从中枝到小枝，按此次序提出各种要因，这样往往可以将各种因素限制在预先确定的框框内，容易形成小而整齐的因果图。因果分析图的具体绘制一般按照下述步骤进行：第23页,共70页，2024年2月25日，星期天§1

常用质量管理工具4、因果分析图法汽车失控胎瘪钉子石头爆胎玻璃路滑油冰雨雪药物影响嗜睡司机差错训练不足反应慢鲁莽机械故障系杆断裂加速器失灵刹车失灵刹车片磨损润滑不良第24页,共70页，2024年2月25日，星期天§1

质量管理工具4、因果分析图法第25页,共70页，2024年2月25日，星期天§1

常用质量管理工具4、因果分析图法

同样以尿素合成塔焊缝质量分析为例，我们对材料、人员、工艺方法和设备这四个方面进行认真分析。例如，在工艺方法方面，导致焊缝质量的因素可能有图纸混乱、要求不清等；在设备方面，可能原因有电流不稳定、仪表不准等。将各个方面可能造成焊缝质量缺陷的所有原因都列举出来后，就可以用鱼刺图清楚地表达出来，然后再逐一进行论证。焊缝质量鱼刺分析图如图所示。

第26页,共70页，2024年2月25日，星期天焊缝质量鱼刺分析图第27页,共70页，2024年2月25日，星期天焊缝问题的对策表

第28页,共70页，2024年2月25日，星期天第29页,共70页，2024年2月25日，星期天§1

常用质量管理工具4、

因果分析图法——注意事项（1）问题尽量具体、明确、有针对性（2）集思广益（3）分析到能采取具体措施为止（4）主要原因的确定（5）对关键因素采取措施后，再用排列图等方法来检验其效果

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常用质量管理工具5、直方图（histogram）法——概念

从总体中随机抽取样本，将从样本中获得的数据进行整理，从而找出数据变化的规律，以便测量工序质量的好坏。第31页,共70页，2024年2月25日，星期天直方图基本格式

第32页,共70页，2024年2月25日，星期天5、直方图（histogram）法作用：（1）直观的看出产品质量特征值的分布状态，便于掌握产品质量分布情况（2）显示质量波动状态，判断工序是否稳定（3）确定改进方向（4）用以调查工序能力和设备能力第33页,共70页，2024年2月25日，星期天§1

常用质量管理工具5、直方图（histogram）法——作图步骤（1）收集数据（2）求极差R=Xmax-Xmin

（3）确定分组的组数K(表4－6)和组距h=R/K

（4）确定各组界限（注意第一组的上下界）（5）制作频数分布表（表4－8）。（6）画直方图（图4-5）。（7）在直方图的空白区域，记上有关的数据的资料。

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常用质量管理工具5、直方图（histogram）法第35页,共70页，2024年2月25日，星期天直方图与标准界限比较统计分布符合标准的直方图有以下几种情况：（1）理想直方图：散布范围B在标准界限T=［Tl

，Tu］内，两边有余量，表明工序处于受控状态。

TBSLTlTu第36页,共70页，2024年2月25日，星期天直方图与标准界限比较(2)B位于T内，一边有余量，一边重合，分布中心偏移标准中心，应采取措施使分布中心与标准中心接近或重合，否则一侧无余量易出现不合格品。

(S)LTlTuTBS(L)TlTuTB第37页,共70页，2024年2月25日，星期天直方图与标准界限比较（3）B与T完全一致，两边无余量，表示过程能力不足，易出现不合格品。

TB(S)(L)TlTu第38页,共70页，2024年2月25日，星期天统计分布不符合标准的直方图有以下几种情况：

1.分布中心偏移标准中心，一侧超出标准界限，出现较多的不合格品。

TBSLTlTu第39页,共70页，2024年2月25日，星期天统计分布不符合标准的直方图有以下几种情况：

2.散布范围B大于T，两侧超出标准界限，均出现不合格品。表明加工精度不够。

TBSLTlTu第40页,共70页，2024年2月25日，星期天5、直方图（histogram）法尽管直方图能够很好地反映出产品质量的分布特征，但由于统计数据是样本的频数分布，它不能反映产品随时间的过程特性变化，有时生产过程已有趋向性变化，而直方图却属正常型，这也是直方图的局限性。

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常用质量管理工具6、散布图法——概念散布图(相关图)是通过分析研究两种因素的数据的关系，来控制影响产品质量的相关因素的一种有效方法。相关关系一般可为：原因与结果的关系；结果与结果的关系；原因与原因的关系。第42页,共70页，2024年2月25日，星期天§1常用质量管理工具6、散布图法用相关图法，可以应用相关系数、回归分析等进行定量的分析处理，确定各种因素对产品质量影响程度的大小。如果两个数据之间的相关度很大，那么可以通过对一个变量的控制来间接控制另外一个变量。相关图的分析，可以帮助我们肯定或者是否定关于两个变量之间可能关系的假设。第43页,共70页，2024年2月25日，星期天§1常用质量管理工具6、散布图法两个变量的相关类型在相关图中，两个要素之间可能具有非常强烈的正相关，或者弱的正相关。这些都体现了这两个要素之间不同的因果关系。一般情况下，两个变量之间的相关类型主要有六种：强正相关、弱正相关、不相关、强负相关、弱负相关以及非线性相关，如图所示。

第44页,共70页，2024年2月25日，星期天两个变量的六种相关类型

第45页,共70页，2024年2月25日，星期天§1

常用质量管理工具6、散布图法——作图步骤

(1)确定研究对象。

(2)收集数据。

(3)画出横坐标x与纵坐标y，添上特性值标度。

(4)根据数据画出坐标点。第46页,共70页，2024年2月25日，星期天§1

常用质量管理工具6、散布图法——相关系数

第47页,共70页，2024年2月25日，星期天相关图法的运用实例

某一种材料的强度和它的拉伸倍数是有一定关系的，为了确定这两者之间的关系，我们通过改变拉伸倍数，然后测定强度，获得了一组数据，如表所示。

表1

拉伸倍数与强度的对应数据

第48页,共70页，2024年2月25日，星期天第49页,共70页，2024年2月25日，星期天§1常用质量管理工具6、散布图法——注意事项（1）对明显偏离群体的点子，要查明原因。对被确定为异常的点子要剔除。（2）当收集的数据较多时，难免出现重复数据。在作图时为了表示这种情况，在点的右上方标明重复次数。（3）由相关分析所得的结论，仅适用于试验的取值范围内，不能随意加大适用范围。在取值范围不同时，再作相应的试验与分析。第50页,共70页，2024年2月25日，星期天§1常用质量管理工具7、控制图法第51页,共70页，2024年2月25日，星期天§2工序质量控制方法1、工序质量控制的基本概念

工序质量产品可分割的工序——产品质量特性（尺寸、强度等）产品不可分割的工序——工艺质量特性（温度、浓度等）属于制造质量的范畴优劣判断：符合性质量第52页,共70页，2024年2月25日，星期天§2工序质量控制方法1、工序质量控制的基本概念

质量的波动与分布正常波动：影响较小；难以避免异常波动：影响较大；可以控制正态分布的特点第53页,共70页，2024年2月25日，星期天§2工序质量控制方法2、过程能力和过程能力指数

过程能力定义：过程在一定时间，处于控制状态（稳定状态）下的实际加工能力（固有能力/质量保证能力）量化：可用过程质量特性值的波动范围来衡量过程能力B=6σ。由于P（x∈μ±3σ）=99.73%,故6σ近似于过程质量特性值的全部波动范围。显然，B越小，过程能力就越强。

第54页,共70页，2024年2月25日，星期天第55页,共70页，2024年2月25日，星期天理解要点：1、σ综合反映了各质量因素对产品质量造成的质量波动。因此，σ是过程能力大小的度量基础。2、产品质量特性在(μ-3σ,μ+3σ)范围内的概率为99.73%，几乎包括了全部的质量特性。3、质量特性在(μ-5σ,μ+5σ)内的概率为99.99996，分散范围增加了4σ，但包含的质量特性增加并不多。因此，6σ是一个表示过程能力的经济的幅度。第56页,共70页，2024年2月25日，星期天规范限合格品率(%)不合格品率（ppm,10-6）μ±1σ68.27317300.000μ±2σ95.4545500.000μ±3σ99.732700.000μ±4σ99.993763.000μ±5σ99.9999430.570μ±6σ99.99999975960.002第57页,共70页，2024年2月25日，星期天2.过程能力指数过程能力表示的工序固有的实际加工能力，与产品的技术要求无关。为了反映和衡量过程能力满足技术要求的程度，引入过程能力指数Cp的概念。过程能力=公差/6倍标准差=T/6σ第58页,共70页，2024年2月25日，星期天1、双侧公差，分布均值μ与公差中心M重合。Cp=(上限-下限)/6σ=(Tu-Tl)/6σμ=MTlTu第59页,共70页，2024年2月25日，星期天第60页,共70页，2024年2月25日，星期天2、双侧公差，分布均值μ与公差中心M不重合。Cpk=（1-k）*(Tu-Tl)/6σK=|0.5*(Tu+Tl)-μ)|/0.5T第61页,共70页，2024年2月25日，星期天TlTuMμ第62页,共70页，2024年2月25日，星期天第63页,共70页，2024年2月25日，星期天2、单侧公差只有下限（如日光灯的寿命）：Cp=

(μ

-Tl)/3σ只有上限（如机械产品的形位公差）：Cp=(Tu-μ)/3σ第64页,共70页，2024年2月25日，星期天Cp与

Cpk的比较无偏情况下的Cp表示过程加工的一致性，即“质量能力”