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文档简介
《汽车质量检验技术》单元教学设计方案授课教师:序号:1授课时间授课班级上课地点教学单元名称1.1质量管理概述课时2学情分析本课程面向汽车相关专业学生,他们已掌握汽车构造等基础理论,具备一定专业认知。学生对汽车行业应用知识兴趣较高,逻辑思维能力尚可,不过对质量管理体系、标准等概念较为陌生,需从基础概念切入,兼顾理论与实践衔接。教学目标知识目标1.学生了解质量的定义;2.学生了解质量管理相关概念。能力目标1.学生能够阐述质量管理的发展阶段;2.学生能够阐述质量管理专家的质量管理理念。素质目标1.通过学习质量管理的发展历程,认识到质量对产品的重要性;2.通过学习质量管理专家的思想,养成持续学习的习惯和不断追求卓越的精神。教学重难点1.教学重点:质量的定义、质量管理的发展阶段、质量管理专家的主要管理思想2.教学难点:质量管理专家的主要管理思想教学方法讲授法、任务驱动教学法、启发式教学法等授课类型理论课理实一体课R实践课教学环境及资源准备多媒体教室、教学课件、国家精品课程网站的网络资源、学院优慕课在线教学平台等参考教材《汽车质量检验技术》(第1版),高小转、孙术华主编,机械工业出版社。教学过程设计教学环节及时间分配教学内容(实训内容)师生活动设计意图课前课前智能课堂签到,准备上课。教师准备好上课所使用的教学资源,提醒学生智能课堂进行签到,签到完成后学生准备上课。做好课前的准备工作。课中开学第一课(10min)1.自我介绍;2.课程介绍;包括课程简介、课程目标、课程内容、学习方法、学习要求和考试评价等;3.课程思政。教师:自我介绍,并整体介绍课程的内容、课程目标、学习方法及要求,以及考试评价等。学生:针对老师所介绍的内容进行沟通交流。师生互动交流过程中,融入课程思政,结合课程内容在实际工作中的应用,引导学生培养良好的职业态度和职业素养,养成严谨认真、刻苦钻研的工匠精神。开学第一课,师生沟通交流,使学生从整体上对本课程有一个了解认识,存着积极乐观的心态开始新学期的学习。新课导入(5min)俗话说“质量是产品的生命”,在现代质量管理的实践活动中,同学们知道有哪些质量管理思想及质量管理方面的专家?教师提出问题,引导学生思考并讨论,学生发表自己的观点,联想所预习的内容,进入新课。通过导入,引导学生思考,使学生顺利进入本堂课的学习。新课讲授(10min)一、质量的定义(教学重点)1.从顾客角度出发2.从生产者角度展开3.ISO9000族标准中的定义(1)关于“特性”(2)关于“要求”(3)质量的特性教师从顾客、生产者视角及ISO9000族标准拆解质量定义,结合汽车产品案例解析“特性”“要求”等核心概念;学生结合生活经验提问交流,理解不同维度的质量内涵。紧扣教学重点,通过案例具象化抽象概念,引导学生多视角理解质量定义,为后续学习奠定基础。新课讲授(15min)二、质量管理相关概念ISO9000:2015标准中把质量管理定义为:在质量方面指挥和控制组织的协调的活动。这些活动通常包括:制订质量方针和质量目标、质量策划、质量控制、质量保证和质量改进。质量方针和质量目标质量方针是由最高管理者正式发布的组织的宗旨和方向。质量目标是对质量方针的展开,也是质量方针的体现。质量策划质量策划是质量管理的一部分,致力于制订质量目标并规定必要的运行过程和相关资源以实现质量目标。质量控制质量控制是质量管理的一部分,致力于满足质量要求。质量控制的目的是确保产品、过程或体系的质量能满足组织自身、顾客及社会三方面所提出的质量要求。质量保证质量保证是质量管理的一部分,致力于提供质量要求会得到满足的信任。质量改进质量改进是质量管理的一部分,致力于增强满足质量要求的能力。教师讲解质量方针、质量策划等质量管理概念,明确各概念之间的区别与联系。结合汽车生产流程举例说明;学生:记录关键要点,针对“质量保证与质量控制的区别”等疑问互动。学生认真聆听并梳理概念逻辑框架,记录案例中的关键信息,围绕教师提出的问题分组简短讨论,代表发言分享观点,就“质量改进与质量控制的先后关系”等疑问与教师互动交流。系统梳理质量管理核心活动,通过行业案例衔接理论与实践,帮助学生厘清概念逻辑。新课讲授(15min)三、质量管理的发展阶段(教学重点)质量管理的发展,大致经历了三个阶段。1.质量检验阶段(20世纪初至20世纪30年代)2.统计质量控制阶段(20世纪40年代至20世纪50年代)3.全面质量管理阶段(20世纪60年代起至今)(1)全面质量管理的概念和代表人物(2)全面质量管理的基本要求①全员质量管理。②全过程质量管理。③全方位质量管理。④多样的质量管理方法。大质量是全面质量管理的新阶段①从范畴来讲,大质量概念认为任何事物都有质量。②从过程和结果来讲,大质量概念认为过程决定结果,结果才是目的。③从组织来讲,大质量概念认为质量应渗透到组织所有的机体。④从系统来讲,大质量概念强调系统最优、接口可靠。⑤从特性来讲,大质量概念认为质量应包括固有的特性和人们赋予的特性。教师按时间线梳理三阶段特征,重点解析全面质量管理的“三全一多样”及大质量概念;学生分组讨论各阶段在汽车行业的应用场景,分享见解。强化对教学重点的掌握,通过小组讨论激发思考,让学生理解质量管理的演进逻辑与行业适配性。新课讲授(15min)四、质量管理专家介绍(教学重点、难点)1.戴明戴明首创性地将组织管理的原则总结为14点。2.朱兰“朱兰三部曲”包含三个质量过程:质量策划、质量控制、质量改进,朱兰还提出了质量螺旋的概念。朱兰的著作《朱兰质量手册》对近代质量发展起到了很大的促进作用。3.克劳斯比克劳斯比(PhilipCrosby)将质量严格定义为“符合要求”,强调唯一的绩效标准就是零缺陷。克劳斯比的质量理念的精髓体现在他所说的“质量管理定律”和“改进基本要素”中。克劳斯比提出的改进的基本要素包括“决心、教育和实施”。4.费根鲍姆费根鲍姆因其提出的“全面质量管理”而广为人知,还提出了“隐形工厂”的概念,还提出一个比例,即8:22。5.石川馨石川馨(KaoruIshikawa)是日本质量革命的先驱者,被誉为日式质量管理的集大成者。教师聚焦戴明14点、朱兰三部曲等核心思想,结合案例解读专家理念的实践价值;学生梳理专家思想框架,提问探讨“零缺陷”在汽车质量检验中的应用。突破教学难点,通过案例拆解复杂思想,引导学生理解专家理念的核心内涵与实践意义。单元实践(5min)请梳理质量管理发展的历程,并列出著名质量管理专家的质量管理思想,概述其思想内涵,填至教材表1-1中。教师提供资料线索,点评答疑。学生根据本堂课的内容,完成单元实践任务。让学生主动构建知识,强化梳理与归纳能力。课堂小结(5min)课堂小结学生总结本堂课所学内容,教师补充点评。结合单元评价反馈,学生对照进行本单元的重难点梳理及自评。使学生主动总结梳理本堂课所学内容,梳理的过程也是进一步内化吸收知识的过程。作业完成课后练习作业教学反思《汽车质量检验技术》单元教学设计方案授课教师:序号:2授课时间授课班级上课地点教学单元名称1.2质量管理体系课时4学情分析学生已通过首节课掌握质量管理基础概念,具备初步认知,但对质量管理体系的框架、构成要素及行业应用仍较为陌生。作为汽车相关专业学习者,他们有一定汽车基础理论支撑,渴望了解体系在汽车质检中的实操价值,需侧重体系与汽车行业的结合讲解,降低抽象概念理解难度。教学目标知识目标1.学生了解ISO9000族标准的含义及作用;2.学生了解企业实施ISO9001标准及认证的意义;3.学生掌握IATF16949质量管理体系认证的含义及作用。能力目标1.学生能够阐述质量管理的原则;2.学生能够阐述PDCA循环的含义;3.学生能够阐述ISO9001:2015质量管理体系要求的内容。素质目标1.通过对质量管理体系的要求,养成对质量的关注和重视,以客户需求为导向,追求卓越的质量管理和产品服务;2.学会从整体和系统的角度看待问题,了解组织内不同流程、环节之间的相互关系,养成对组织运作和质量管理体系的整体认识和把握能力。教学重难点1.教学重点:质量管理原则、质量管理体系要求、质量管理体系要求概述2.教学难点:质量管理原则、质量管理体系要求教学方法讲授法、任务驱动教学法、启发式教学法等授课类型理论课理实一体课R实践课教学环境及资源准备多媒体教室、教学课件、国家精品课程网站的网络资源、学院优慕课在线教学平台等参考教材《汽车质量检验技术》(第1版),高小转、孙术华主编,机械工业出版社。教学过程设计教学环节及时间分配教学内容(实训内容)师生活动设计意图课前课前智能课堂签到,准备上课。教师准备好上课所使用的教学资源,提醒学生智能课堂进行签到,签到完成后学生准备上课。做好课前的准备工作。课中复习(5min)复习回顾上节课内容;讲解及巩固上节课的作业。教师进行整体作业点评,针对出错较多的地方集中讲解或优秀作业学生代表进行讲解。学生对作业中的疑难点与老师沟通,对比复查自己的作业质量,找出差距,整改作业到位。每堂课的知识具有连贯性,复习回顾结合预习思考,有利于新课的学习。新课导入(5min)某企业在进行内部质量管理培训的过程中,员工A提出“质量是设计出来的”,员工B提出“质量是管理出来的”,请问你更倾向于哪种说法?教师提出问题,引导学生思考并讨论,学生发表自己的观点,联想所预习的内容,进入新课。通过导入,引导学生思考,使学生顺利进入本堂课的学习。新课讲授(15min)一、ISO9000族标准简介1.ISO是“InternationalOrganizationforStandardization”(国际标准化组织)的简称。我们通常说的“ISO9000标准”不是指一个标准,而是一族标准的统称,由几个标准组成,全称为“ISO9000族质量管理体系标准”(以下简称为ISO9000族标准)。具体地讲ISO9000族标准就是在以下四个方面规范质量管理:①机构。②程序。③过程。④总结。2.2015年版ISO9000族质量管理体系标准更加适用于所有类型的组织,更加适合于企业建立整合管理体系,更加关注质量管理体系的有效性和效率。包括以下四个主要标准:(1)ISO9000:2015《质量管理体系基础和术语》该标准表述了质量管理体系基础知识,并规定了质量管理体系术语。(2)ISO9001:2015《质量管理体系要求》该标准用于证实组织具有稳定提供满足顾客要求及适用法律法规要求的产品和服务的能力,目的是提高顾客满意度。(3)ISO9004:2009《组织持续成功的管理质量管理方法》该标准为组织提供了如何在复杂的、严苛的和不断变化的环境下,通过运用质量管理方法,达到持续成功的指南。(4)ISO19011:2011《管理体系审核指南》该标准包括审核原则、审核方案的管理和管理体系审核的实施,也对参与管理体系审核过程的人员的个人能力提供了评价指南。3.我国等同采用了ISO9000族标准,我国标准与上述四个主要标准分别对应的是:GB/T19000—2016《质量管理体系基础和术语》;GB/T19001-2016《质量管理体系要求》;GB/T19004—2011《追求组织的持续成功质量管理方法》;GB/T19011—2013《管理体系审核指南》。教师结合讲解ISO9000族标准的定义、核心规范维度及2015版四大核心标准,穿插提问“我国对应标准有哪些”;学生聆听标注重点,小组快速核对中外标准对应关系,教师总结答疑,强化关键知识点记忆。通过讲授与互动,帮助学生快速理解标准框架及中外对应关系,为后续学习奠定基础。新课讲授(15min)二、企业实施ISO9001标准认证的意义企业推行、实施并通过ISO9001标准认证可以达到推动各类组织和企业的质量管理水平、实现组织的业绩目标、提高产品质量、增强顾客的满意度、扩大市场份额等作用。1.提高企业管理水平2.增强企业市场竞争能力3.为实施全面的科学管理奠定基础4.避免重复审核,节省精力和费用教师讲解实施ISO9001认证的四大意义,提出“认证如何帮企业节省成本?”的问题引导学生思考。学生分组讨论,分享见解,教师点评总结,强调认证对企业管理和市场竞争的双重价值,学生标记核心要点。通过讲授与提问,让学生理解认证的实际价值,突破理论抽象性,快速掌握核心意义,提升知识应用意识。新课讲授(35min)三、质量管理原则(教学重点、难点)1.以顾客为关注焦点质量管理的首要关注点是满足顾客要求并且努力超越顾客的期望。顾客指能够或实际接受为其提供的或按要求提供的产品或服务的个人或组织。“以顾客为关注焦点”原则可能的获益;“以顾客为关注焦点”原则可开展的活动。质量小故事,讨论分享:请对比以上两个企业,谈谈你的体会。2.领导作用各级领导建立统一的宗旨和方向,并创造全员积极参与实现组织的质量目标的条件。“领导作用”原则可能的获益;“领导作用”原则可开展的活动。3.全员积极参与整个组织内各级胜任、经授权并积极参与的人员,是提高组织创造和提供价值能力的必要条件。“全员参与”原则可能的获益;“全员积极参与”原则可开展的活动。质量小故事,讨论分享:请结合案例谈谈如何调动全员积极参与。4.过程方法将活动和相关的资源作为过程进行管理,可以更高效地得到期望的结果。质量管理体系是由相互关联的过程所组成。“过程方法”原则可能的获益;“过程方法”原则可开展的活动。5.持续改进成功的组织持续关注改进。(1)持续改进的目标持续改进的目标是使所有的顾客和相关方获得更多的实惠,因而更满意,使组织自身获得更多的效益。(2)持续改进的对象持续改进的对象是质量管理体系,包括产品和过程。(3)持续改进的方式持续改进的基础是过程的改进,其方法分为两类:渐进式改进、突破性改进。(4)持续改进的手段、工具和技术管理评审,内、外部质量审核等,以及纠正、预防措施等,是促使质量管理体系不断改进和完善的基本方法。借鉴组织内、外的成功经验,常用的工具和技术有控制图、试验设计等。6.循证决策有效的决策建立在数据和信息分析的基础之上。“循证决策”原则可能的获益;“循证决策”原则可开展的活动。7.关系管理为了持续成功,组织需要管理与相关方(如供方)的关系。相关方是指可影响决策或活动、受决策或活动所影响,或自认为受决策或活动影响的个人或组织。“关系管理”原则可能的获益;“关系管理”原则可开展的活动。教师聚焦七大质量管理原则,讲授拆解核心内涵,重点讲解“以顾客为关注焦点”、“过程方法”、“持续改进”等难点。穿插质量小故事,组织学生分组讨论分享体会,针对“全员参与”“领导作用”等原则提问引导思考。学生积极发言,标记原则的获益与活动方向,教师点评总结,强化重点、突破难点。根据本部分授课内容,融入课程思政,通过学习质量管理体系的要求,养成对质量的关注和重视,以客户需求为导向,追求卓越的质量管理和产品服务。通过讲解、讨论等形式,突出教学重点,化解难点。让学生深入理解各原则的核心要义,培养分析和解决质量问题的思维,提升知识应用能力。新课讲授(25min)四、质量管理体系要求概述(教学重点、难点)采用质量管理体系是组织的一项战略决策,能够帮助其提高整体绩效,为推动可持续发展奠定良好基础。标准采用过程方法,该方法结合了“策划-实施-检查-处置”(PDCA)循环和基于风险的思维。1.过程方法本标准倡导在建立、实施质量管理体系以及提高其有效性时采用过程方法,通过满足顾客要求增强顾客满意。2.PDCA循环PDCA循环能够应用于所有过程以及整个质量管理体系。PDCA循环可以简要描述如下:——策划(Plan):根据顾客的要求和组织的方针,建立体系的目标及其过程,确定实现结果所需的资源,并识别和应对风险和机遇;——实施(Do):执行所做的策划;——检查(Check):根据方针、目标、要求和所策划的活动,对过程以及形成的产品和服务进行监视和测量(适用时),并报告结果;——处置(Act):必要时,采取措施提高绩效。3.基于风险的思维基于风险的思维是实现质量管理体系有效性的基础。某些有利于实现预期结果的情况可能导致机遇的出现。利用机遇所采取的措施也可能包括考虑相关风险。教师结合流程图讲授质量管理体系要求,拆解过程方法、PDCA循环及基于风险的思维,重点讲解PDCA各阶段核心动作。提出“企业如何用PDCA优化生产过程”的问题,引导学生小组短时研讨,分享应用思路,教师点评梳理,强化对核心逻辑的理解。根据本部分授课内容,学生学会从整体和系统的角度看待问题,了解组织内不同流程、环节之间的相互关系,养成对组织运作和质量管理体系的整体认识和把握能力。通过讲授、提问启发的形式,聚焦重点难点,将抽象的体系要求具象化,帮助学生掌握核心逻辑与应用方法,提升知识转化能力。新课讲授(25min)4.ISO9001:2015《质量管理体系要求》(1)范围本标准规定的所有要求是通用的,旨在适用于各种类型、不同规模和提供不同产品和服务的组织。(2)规范性引用文件ISO9000:2015《质量管理体系基础和术语》适用于本标准。(3)术语和定义ISO9000:2015《质量管理体系基础和术语》界定的术语和定义适用于本标准。(4)组织环境组织应确定与其宗旨和战略方向相关并影响其实现质量管理体系预期结果的能力的各种外部和内部因素。(5)领导作用①领导作用和承诺②方针③组织的岗位、职责和权限(6)策划①应对风险和机遇的措施②质量目标及其实现的策划③变更的策划(7)支持①资源②能力③意识④沟通⑤成文信息(8)运行①运行的策划和控制②产品和服务的要求③产品和服务的设计和开发④外部提供的过程、产品和服务的控制⑤生产和服务提供⑥产品和服务的放行⑦不合格输出的控制(9)绩效评价①监视、测量、分析和评价②内部审核③管理评审(10)改进①总则②不合格和纠正措施③持续改进教师以条款框架为脉络,讲解ISO9001:2015《质量管理体系要求》核心逻辑,重点拆解组织环境、领导作用等模块的关联,结合实例阐释基于风险的思维。学生分组梳理“策划-支持-运行-改进”全流程,针对“外部提供过程控制”“持续改进”等要点展开讨论,分享不同组织场景的应用思路,针对学生的疑问教师进行答疑并提炼体系运行的关键闭环。帮助学生构建ISO9001:2015标准的系统认知,理解各条款的内在逻辑,通过理论拆解与分组研讨,提升学生灵活应用标准的能力。新课讲授(25min)五、IATF16949质量管理体系认证(教学重点)IATF(InternationalAutomotiveTaskForce)国际汽车工作组是由世界上主要的汽车制造商及协会于1996年成立的一个专门机构。IATF16949:2016标准是“质量管理体系——汽车生产件及相关服务件组织应用ISO9001:2015的特殊要求”,它只适用于在汽机行业供应链内的厂商,所谓“汽机行业”只包括在道路上行动的车辆,如汽车、卡车、巴士及摩托车。按照该标准建立、实施和保持质量管理体系,将给企业带来很多的好处和显著的效益。1.有利于企业成为汽车顾客的供方,特别是为主机厂配套。2.提高企业的工作效率。3.有利于企业全员以顾客为关注焦点、满足顾客要求质量意识的形成。4.能不断提高顾客对企业提供的产品和服务的满意程度。5.预防产品缺陷,减少不合格品。6.产品实物质量明显提高。7.推动企业建立与供方互利的关系,确保共同对顾客提供产品质量的保证,对顾客负责,创造最佳的服务业绩,获取双赢。8.减少了质量管理体系的重复检查和验证。9.促进企业充分识别、贯彻落实与产品有关的法律、法规要求,从而保证产品满足相应的要求。10.有助于企业建立自我检查、发现问题、寻求改进、自我完善的管理机制。教师聚焦IATF16949:2016核心定位,讲解其适用范围、成立背景及十大核心效益,结合汽车供应链实例拆解“为主机厂配套”“预防产品缺陷”等关键价值。学生分组讨论该标准对不同规模汽车零部件企业的适配性,分享企业应用该体系的潜在场景,师生共同梳理标准与ISO9001:2015的关联与特殊要求,强化重点认知。帮助学生精准把握IATF16949:2016的行业特殊性与实践价值,通过理论讲解与场景研讨,提升学生在汽车行业质量管理体系中的应用与分析能力。单元实践(5min)请列出质量管理的七项原则,并概述各原则可能的获益和可开展的活动,填至教材表1-2中。教师提供资料线索,点评答疑。学生根据本堂课的内容,完成单元实践任务。让学生主动构建知识,强化梳理与归纳能力。课堂小结(5min)课堂小结学生总结本堂课所学内容,教师补充点评。结合单元评价反馈,学生对照进行本单元的重难点梳理及自评。使学生主动总结梳理本堂课所学内容,梳理的过程也是进一步内化吸收知识的过程。作业完成课后练习作业教学反思《汽车质量检验技术》单元教学设计方案授课教师:序号:3授课时间授课班级上课地点教学单元名称2.1产品质量先期策划(APQP)课时2学情分析学生已掌握质量管理核心概念及ISO9001、IATF16949体系框架,具备质量管理的基础理论认知,理解了“以顾客为关注焦点”“风险防控”等核心逻辑,为学习IATF16949质量管理体系五大工具奠定了理论基础。但学生缺乏面向产品全生命周期的先期策划实操经验,且对APQP与现有体系标准的衔接点认知不足,需通过实操案例与流程拆解,强化理论向实践转化的能力。教学目标知识目标1.学生了解制订控制计划的时机及内容;2.学生掌握APQP的基本概念及作用;3.学生掌握APQP的五大阶段及主要任务。能力目标1.学生能够阐述产品质量先期策划的应用及设计流程;2.学生能够阐述供应商评估和审核的方法。素质目标1.养成调查分析能力、问题导向思维;2.通过质量案例分析等,养成客户导向思维。教学重难点1.教学重点:APQP的五大阶段及主要任务、控制计划2.教学难点:控制计划教学方法讲授法、任务驱动教学法、启发式教学法等授课类型理论课理实一体课R实践课教学环境及资源准备多媒体教室、教学课件、国家精品课程网站的网络资源、学院优慕课在线教学平台等参考教材《汽车质量检验技术》(第1版),高小转、孙术华主编,机械工业出版社。教学过程设计教学环节及时间分配教学内容(实训内容)师生活动设计意图课前课前智能课堂签到,准备上课。教师准备好上课所使用的教学资源,提醒学生智能课堂进行签到,签到完成后学生准备上课。做好课前的准备工作。课中复习(5min)复习回顾上节课内容;讲解及巩固上节课的作业。教师进行整体作业点评,针对出错较多的地方集中讲解或优秀作业学生代表进行讲解。学生对作业中的疑难点与老师沟通,对比复查自己的作业质量,找出差距,整改作业到位。每堂课的知识具有连贯性,复习回顾结合预习思考,有利于新课的学习。新课导入(5min)同学们,之前我们已经掌握了IATF16949标准的核心框架,知道它是汽车行业供应链的质量管理“通行证”。请大家思考一个问题:若只有标准框架,怎么落地到汽车零部件的设计、生产全流程中?教师提出问题,引导学生思考并讨论,学生发表自己的观点,联想所预习的内容,进入新课。通过导入,引导学生思考,使学生顺利进入本堂课的学习。新课讲授(15min)一、APQP概述及作用APQP全称为产品质量先期策划(AdvancedProductQualityPlanning),是一种全面、系统、预防和规划性的质量管理方法,在新产品的开发和制造过程中,可以帮助企业有效地控制和管理产品质量,提高开发过程的效率和产品的质量,从而更好地满足用户的需求和期望。新产品开发或产品更改时,需进行APQP。该方法对新产品开发、工艺设计、生产流程和供应链等方面进行全面的规划和管理,因为采用了多方论证的方式,利用不同职能人员的集体智慧,通过早期策划,促进尽早识别所需更改,并采取预防措施,以最经济、最合理的资源配置生产,缩短产品开发周期、减少产品质量问题、降低产品开发成本并满足客户要求。教师结合新品开发案例及图示,讲解APQP的定义、适用场景与核心价值,引导学生思考“多方论证”在质量管控中的作用;组织小组讨论,让学生分析未开展APQP可能出现的质量、成本问题;师生共同总结APQP缩短开发周期、降低成本的关键逻辑,强化学生对其预防性功能的理解。根据本部分授课内容,融入课程思政,使学生养成客户导向思维、问题导向思维等。通过理论讲解与案例研讨结合的方式,帮助学生理解APQP的内涵与作用,培养学生运用该工具分析产品开发质量问题的思维,为后续实操应用奠定基础。新课讲授(25min)二、APQP的五大阶段及主要任务(教学重点)APQP分为五大阶段,分别是:计划和确定项目阶段、产品设计和开发阶段、过程设计和开发阶段、产品和过程确认阶段、反馈评定和纠正措施阶段。下图是产品质量策划时间进度,图中前一个过程的输出是后一个过程的输入;各个过程时间上的重叠,体现同步分工;“反馈、评定和纠正措施”过程始终贯穿APQP整个过程;一个策划循环的结果是另一个策划循环的开始。1.计划和确定项目阶段(1)主要任务①明确产品开发目标和标准,识别顾客的需要和期望,了解收集项目所需的各种信息②确定并构建项目跨职能团队,制定项目计划和时间表,确定从供应商获得材料和零部件的计划③策划和定义质量项目,开展初步设计评估,规划产品设计和开发过程,评审并规避项目的风险(2)具体步骤①建立高度集成和协调的跨职能团队②确定项目的目标和范围③制定项目计划④分析项目风险⑤进行项目评估和决策⑥定义项目质量目标2.产品设计和开发阶段(1)主要任务产品设计和开发阶段是整个APQP的核心环节,其主要任务有:①完成产品设计和样品制作②逐步完善产品质量管理体系③评估和控制各种风险④制定产品生产工艺和流程方案⑤建立可行的供应链体系(2)具体步骤①制定产品设计方案②进行可行性分析③进行产品设计验证④进行过程能力及成本分析⑤评估供应链3.过程设计和开发阶段(1)主要任务①制定产品测试方案和标准②开展产品可靠性、安全性、性能和功能测试③确认产品符合客户的需求和要求④评估和控制各种风险⑤制定最终产品规格并进行验证4.产品和过程确认阶段(1)主要任务①建立稳定的过程控制体系②推进试生产③进行批量生产并实现质量稳定④建立全面的售后服务体系⑤为顾客解决问题,持续改进产品质量(2)具体步骤①进行生产设备和生产工艺的验证②进行初次样件的评估③进行作业指导书,检验标准和试产标准的制定④进行生产验证⑤对生产过程进行监控,确保生产过程稳定,并及时识别并解决出现的异常情况⑥对测试和测量系统进行验证5.反馈、评定和纠正措施阶段(1)主要任务①对产品开发全过程进行总结和评估②反馈和应对发现的问题③调整和完善相关流程和管理体系④为下一次产品开发提供经验和教训(2)具体步骤①反馈在最后一阶段中,团队需要检查产品的一些重要特性、客户反馈和供应商过程能力,并与产品设计和生产制造工艺团队反馈。②评定在这一阶段中,团队需要制定一些定量指标来确定产品、流程和设备是否符合客户的要求。③纠正措施最后一个阶段是采取纠正措施来解决先前发现的产品和过程问题。教师讲授拆解APQP五大阶段的任务与步骤,用流程图可视化阶段衔接关系;组织小组分工梳理各阶段核心输出与输入;设置“某阶段遗漏会导致何种问题”的提问,引导学生讨论风险点;师生共同提炼“反馈纠正贯穿全程”的关键逻辑,强化阶段关联性认知。通过结构化讲解、可视化呈现与互动研讨,帮助学生厘清APQP各阶段的任务边界与衔接逻辑,培养系统思维,为后续精准应用各阶段工具奠定基础。新课讲授(20min)三、控制计划(教学重点、难点)控制计划是对控制产品和过程的系统的书面描述。其目的是确保产品制造过程处于受控状态。控制计划描述了从进货、生产到出厂的各个阶段所需的控制措施。控制重点是产品/过程的重要特性。1.制定控制计划的时机(1)样件试制控制计划在样件试制前,要制订样件试制控制计划。样件制造控制计划是描述样件制造过程中对产品的检验和试验(尺寸测量、材料及性能试验)进行控制的文件。(2)小批量试生产控制计划小批量试生产控制计划是描述小批量试生产中对产品的检验和试验(尺寸测量、材料及性能试验)进行控制的文件。试生产控制计划在流程上可能比批量生产阶段和样件阶段多。(3)批量生产控制计划在小批量试制鉴定后,批量生产前,要根据试生产的实际情况和生产经验,对试生产控制计划进行修订和扩展,形成生产控制计划,为批量生产中产品和过程的特性、过程控制、测试和测量系统的控制提供指导。2.更新控制计划的时机控制计划是一动态文件,应随着测量系统和控制方法的改进而更新。以下情况,必须适当评审和更新控制计划:①产品更改时;②过程更改时;③过程不稳定时;④过程能力不足时;⑤检验方法、频次修订时。3.控制计划的内容(1)基本数据。控制计划编号、顾客信息、零件名称、过程名称、项目小组人员等信息。(2)产品控制。与产品有关的特殊特性、规范/公差等内容。(3)过程控制。过程参数、与过程有关的特殊特性、机器、夹具、固定装置、制造工具等。(4)控制措施。监测/测量技术、防错、样本容量及抽样频率、控制法等(5)反应计划。针对不合格品和操作失控所采取的纠偏措施等。教师聚焦控制计划核心要点,结合样件、试生产、批量生产三阶段实例,解析制定时机与更新时机;通过案例拆解控制计划五大内容模块,突出特殊特性与反应计划的重点;组织小组模拟“过程更改后更新控制计划”实操,师生共同点评优化,突破难点。通过案例解析、模块拆解与实操模拟,帮助学生掌握控制计划的制定、更新与核心内容,强化重点认知、突破应用难点,提升实操落地与问题应对能力。单元实践(5min)请梳理APQP的五大阶段,并概述每个阶段的主要任务和具体步骤,填至表2-9中;将每个阶段的输入和产出内容填至教材表2-10中。教师提供资料线索,点评答疑。学生根据本堂课的内容,完成单元实践任务。让学生主动构建知识,强化梳理与归纳能力。课堂小结(5min)课堂小结学生总结本堂课所学内容,教师补充点评。结合单元评价反馈,学生对照进行本单元的重难点梳理及自评。使学生主动总结梳理本堂课所学内容,梳理的过程也是进一步内化吸收知识的过程。作业完成课后练习作业教学反思《汽车质量检验技术》单元教学设计方案授课教师:序号:4授课时间授课班级上课地点教学单元名称2.2潜在失效模式与影响分析(FMEA)课时8学情分析学生已掌握了APQP的五大阶段及控制计划核心逻辑,具备质量管理体系的基础认知与系统思维,了解产品开发全流程的质量策划逻辑。但FMEA聚焦“潜在失效”的预判与风险管控,更侧重细节分析、量化评估及预防措施制定,学生可能在失效模式识别的全面性、风险优先级(RPN)计算及措施制定的针对性上存在不足,需通过关联APQP流程强化知识衔接,突破实操应用难点。教学目标知识目标1.学生掌握FMEA的基本概念、作用及内容;2.学生了解FMEA实施的时机;3.学生了解FMEA在产品开发及生产过程中的应用。能力目标1.学生能够针对一个工艺过程,设计过程流程图;2.学生能够阐述FMEA的分析步骤;3.学生能够进行简单的过程FMEA设计。素质目标1.在分析解决问题的过程中,养成系统性思维、创新思维能力;2.养成质量事故预防的观念,建立持续改进的职业素养。教学重难点1.教学重点:FMEA类型及作用、PFMEA分析的基本步骤2.教学难点:PFMEA分析的基本步骤教学方法讲授法、任务驱动教学法、启发式教学法、项目式教学法等授课类型理论课理实一体课R实践课教学环境及资源准备多媒体教室、教学课件、国家精品课程网站的网络资源、学院优慕课在线教学平台等参考教材《汽车质量检验技术》(第1版),高小转、孙术华主编,机械工业出版社。教学过程设计教学环节及时间分配教学内容(实训内容)师生活动设计意图课前课前智能课堂签到,准备上课。教师准备好上课所使用的教学资源,提醒学生智能课堂进行签到,签到完成后学生准备上课。做好课前的准备工作。课中复习(15min)复习回顾上节课内容;讲解及巩固上节课的作业。教师进行整体作业点评,针对出错较多的地方集中讲解或优秀作业学生代表进行讲解。学生对作业中的疑难点与老师沟通,对比复查自己的作业质量,找出差距,整改作业到位。每堂课的知识具有连贯性,复习回顾结合预习思考,有利于新课的学习。新课导入(5min)同学们,上节课我们学习了APQP全流程质量策划,知道提前规划能规避不少开发风险。但实际生产中,如何精准预判各环节潜在失效问题、提前防控呢?今天要学的FMEA工具,就能系统识别失效模式、评估风险,它与APQP深度衔接,一起看看它如何筑牢质量预防防线。教师提出问题,引导学生思考并讨论,学生发表自己的观点,联想所预习的内容,进入新课。通过导入,引导学生思考,使学生顺利进入本堂课的学习。新课讲授(25min)一、FMEA类型及作用(教学重点)1.FMEA是一种系统的方法用来识别和评估产品/过程的潜在失效以及该失效的后果,确定可以消除或减少所出现潜在失效的机会的措施,是定义设计或过程必须做什么以满足顾客的过程的补充。2.FMEA将整个过程文件化,分为两大类,设计FMEA(DFMEA)和过程FMEA(PFMEA)。练一练:表2-11列出了不同类型的FMEA的用途,请判定它们分别属于DFMEA还是PFMEA的用途?教师先结合实例讲解FMEA的定义、核心作用及DFMEA与PFMEA的分类,突出教学重点。随后呈现“练一练”表格,让学生自主分析表格中各类用途,分组讨论判定所属类型。最后师生共同核对答案,针对易错点展开补充讲解,强化理解。通过讲解、练习的模式,先夯实理论基础,再检验学习效果。借助分组讨论激发学生主动性,通过师生互动突破重点,帮助学生精准区分两类FMEA的用途。新课讲授(20min)二、FMEA实施的时机当出现下列情况时,需要进行FMEA实施。1、新的设计、新技术、或新过程。2、对现有设计或过程的更改。3、在新的环境、地点、应用或使用形式下(包括工作循环、法规要求等)使用现有的设计和过程。产品从概念设计到投产,一般经历几个阶段。DFMEA开始于产品设计,完成于样件制作之前。PFMEA开始于过程设计,完成于生产件批准之前。教师先逐条讲解FMEA实施的三类时机,再结合产品从概念设计到投产的阶段,明确DFMEA与PFMEA的启动和完成节点;随后提出针对性问题引导学生思考,学生分组讨论后分享观点,教师总结梳理,强化学生对时机和阶段对应关系的认知。清晰梳理FMEA实施时机及两类FMEA的应用阶段,通过问答与讨论深化理解,帮助学生理解FMEA实施的时机。新课讲授(20min)三、PFMEA开发的关键要素1、定义顾客在PFMEA过程中有四类主要顾客,使用产品最终用户、主机厂的制造过程、供应链制造过程、政府法规机构。2、跨职能小组活动PFMEA是由一个多方论证(跨职能)的小组来发展维护的;在PFMEA的初始开发中,负责工程师/小组领导人应该积极直接地联系所有受影响领域的代表,其专业和职责领域包括设计、装配、制造、材料、质量、服务、供应商,以及下一级制造领域等。3、过程流程图分析过程流程图描述的是产品在整个过程中,从来料到出货的整个流程。它包括制造、装配过程中的每个步骤,以及它们相关的输出和输入。教师逐一讲解PFMEA三大关键要素:明确四类顾客、跨职能小组构成及职责、过程流程图核心内容。随后设置模拟任务,让学生分组梳理某产品制造的顾客类型与流程,教师巡视指导并点评,强化对要素的实操认知。通过理论讲解结合流程实践,帮助学生理解各要素的具体内涵与应用场景,培养跨职能协作和流程梳理意识。新课讲授(15min)四、PFMEA的输入与输出1、PFMEA的输入①表述产品/过程特性的过程流程图②图样和设计记录③DFMEA④过程清单⑤特性矩阵⑥基于历史数据的已知失效模式2、PFMEA的输出①过程控制计划②反应计划③作业指导书④过程特殊特性等⑦质量与可靠性历史等教师先分类梳理PFMEA的输入(如过程流程图、DFMEA等)与输出(如控制计划、作业指导书等)清单,明确各条目含义。随后发放案例资料,让学生分组匹配输入输出对应关系,小组代表发言分享,教师点评补充。通过清单梳理、案例匹配的方式,帮助学生清晰区分PFMEA输入与输出的具体内容,理解二者的关联逻辑。新课讲授(60min)五、过程流程图(教学重点、难点)1、过程流程图概述过程流程图需要建立起制造过程清楚明确的过程步骤和顺序,细分每一个过程步骤到可能的子工步,描述每一个过程步骤期望输出的结果,识别原材料变差和上游工序输出变差对过程输出结果的影响因素,定义每一个过程步骤的人机料法环的可变过程特性。2、过程流程图分析步骤(1)定义产品系列如果零件制造的方法和顺序非常相似,我们可以把它们作为一个产品族系来开发PFMEA。如果组织已经评审了新零件/材料的制造共通性,则单一的PFMEA可以用于相同族系的零部件的制造过程上。想一想:轮胎产品大约有40种,是否每个型号都需要制作PFMEA呢?(2)定义过程/活动所有活动默认是过程,活动是过程的最小单元,过程由很多活动构成,交付最终的输出需要由很多活动来完成。想一想:压铸的过程分为上料、压铸、冷却、在线切割、成型5个步骤,应该将其分为5个活动来写,还是按1个活动来写呢?3、识别过程期望的结果过程期望的结果可以是顾客要求的最终尺寸,也可以是阶段尺寸或过程特性,或者是材料属性(物理,金相,化学,机械),还可以是目视检查要求。4、识别输入变差来源有些过程可能不存在任何的输入变差源,变差来源一般有两方面:(1)原材料的变差(2)上游步骤输出产品的变差通过两个问题来识别来料变差:什么样的原材料缺陷/变差会影响到过程的结果?什么样的上工序的非预期结果会影响到过程的结果?5、识别过程特性(1)与相应的产品特性有较强因果关系(2)识别在制造过程中会发生变化的过程参数,如果设定后没有发生变化的可能,则不需要考虑(3)特性尽量是可测量的教师围绕过程流程图的概述、分析步骤(定义产品系列、过程/活动等)及核心要点展开讲解,结合“轮胎PFMEA”“压铸活动划分”两个问题引导学生思考。随后布置实操任务,让学生分组针对某产品,按步骤梳理产品系列、拆分活动、识别期望结果与变差来源,教师巡视答疑,最后选取小组成果点评,强化重点、突破难点。根据本部分授课内容,融入课程思政,使学生在分析解决问题的过程中,养成系统性思维、创新思维能力。聚焦教学重难点,通过问题引导、实操演练的方式,帮助学生掌握过程流程图的分析逻辑与实操步骤,深化对核心要点的理解,提升实操应用能力。新课讲授(30min)六、PFMEA的作用及内容1、PFMEA的作用PFMEA的作用是对所定义的工艺流程进行风险分析。2、PFMEA的内容PFMEA通常有三种类型的分析:影响分析、原因分析、控制分析。基于这些分析,策划改善措施。影响分析是用来分析失效模式对下游过程/客户过程/客户应用的潜在影响。影响的严重程度分级根据“严重度”来分级,等级从1到10。原因分析是用来分析导致失效模式的潜在/现存的原因和机理。原因的发生概率用“发生度”来分级,等级从1到10。控制分析用来分析现行的,用来探测/预防失效模式,“探测控制”的效果用“探测度”来表示,等级从1到10。3、PFMEA的分析案例教师先讲解PFMEA的核心作用是工艺流程风险分析,再拆解影响、原因、控制三类分析的内涵及对应的严重度、发生度、探测度分级。随后引入分析案例,组织学生分组研判案例中的失效影响、成因及控制手段,教师针对性点评,强化学生对三类分析的理解。通过理论讲解结合案例分析,帮助学生掌握PFMEA的核心作用与三类分析的逻辑,理解分级标准,提升风险分析的实操判断能力。新课讲授(45min)七、PFMEA分析的基本步骤(教学重点、难点)1、确定过程步骤/功能/要求在PFMEA表格中,过程步骤/功能/要求可以被分为两栏(或者更多栏),也可以合并成一栏。2、识别失效模式潜在失效模式是指过程有可能不能满足过程功能/要求栏中所描述的过程要求或设计意图。3、识别失效模式的潜在影响失效潜在影响是指由顾客察觉出的失效模式的影响。要根据顾客可能发现或经历到的情况来描述失效影响,顾客可以是下一步操作、后续操作或地点、最终使用者。4、潜在影响的严重度评级严重度是对一个已假定的失效模式的最严重影响的评价等级。严重度在单个PFMEA范围内是一个相对等级。不建议调整等级为9和10的评级标准。等级为1的失效模式不应该再进一步分析。5、特性分类用于突出高优先顺序的失效模式以进行额外的工程评价,可用于对任何要求额外的过程控制的零部件、子系统、系统的产品特殊特性或过程特殊特性分类(如关键、重要、主要、显著等)。6、识别失效模式的潜在机理/原因这是FMEA中非常关键的分析。失效机理是指导致失效模式的物理、化学、电力、热能或其它过程,失效潜在原因是对失效是如何发生的过程的说明,应被描述为可以纠正、控制的问题。失效原因是指导致或激活失效机理的状况。教师聚焦PFMEA核心步骤,重点讲解失效模式识别、影响分析、严重度评级等关键环节。随后发放PFMEA表格模板,让学生分组针对某一制造过程,按步骤梳理过程要求、识别潜在失效,教师巡视指导并点评各组分析亮点与不足。紧扣教学重难点,通过理论拆解与表格实操结合,帮助学生掌握PFMEA分析的核心逻辑与步骤,强化对关键环节的理解与应用,提升风险分析实操能力。新课讲授(50min)7、失效潜在原因的发生度评估发生频度(O)是指失效原因发生的可能性,是一个相对评价,而不是绝对评价。如果在相似过程中已经有统计数据,该数据可以用来决定发生率等级。8、现行过程控制分析现行过程控制描述的是可以最大程度地预防失效原因的控制,或发现失效模式或失效原因的控制。有两种过程控制方法:(1)预防:消除失效原因或失效模式的发生,或者降低其发生率。(2)探测:识别失效的原因或失效模式。9、现行探测控制的探测度评级探测度(D)用来分析控制方法的效果,等级值越高,说明失效风险越不容易被探测到。10、决定措施的优先级小组首先关注的应当是严重度等级高的失效模式。当严重度等级达到9或10,小组必须确保该风险已经通过现有设计控制或者建议措施得到处理;严重度等级小于8的失效模式,小组应当考虑有高发生度或高探测度等级的原因。风险顺序数RPN是帮助决定优先措施的方法之一。RPN=严重度(S)*发生度(O)*探测度(D),在单个的FMEA中,RPN数值可在1至1000之间变化,但不推荐使用RPN阀值来决定是否需要采取措施。11、建议措施预防措施(降低发生率)比探测措施更值得关注,即使用过程设计防错比起增加检查频次或检查方法更可取。建议措施的目的在于改善设计,在识别措施的时候应该按照严重度、发生频度、探测度的顺序来降低等级。12、采取措施记录采取措施的简要描述及实际完成日期,计入实施结果及对等级S、O、D及RPN的影响,修订严重度、发生频次和探测度等级并评审,重点在持续改进。教师先讲解发生度评估、两类现行过程控制方法及探测度评级规则,再重点解析措施优先级判定逻辑与RPN计算方式,强调预防措施优先原则。随后布置实操任务,让学生分组结合案例,完成发生度、探测度评级,计算RPN并制定建议措施。教师巡视答疑,选取典型成果展示点评,纠正评级误区,强化步骤应用能力。根据本部分授课内容,融入课程思政,使学生养成质量事故预防的观念,建立持续改进的职业素养。聚焦PFMEA分析后续核心步骤,通过理论精讲与案例实操结合,帮助学生掌握评级、RPN计算及措施制定方法,树立预防优先的风险管控思维。单元实践(25min)请以发动机油底壳安装工序为例,按照PFMEA分析的步骤,完成该工序的过程FMEA分析,填入教材表2-23中。教师提供资料线索,点评答疑。学生根据本堂课的内容,完成单元实践任务。让学生主动构建知识,强化梳理与归纳能力。课堂小结(10min)课堂小结学生总结本堂课所学内容,教师补充点评。结合单元评价反馈,学生对照进行本单元的重难点梳理及自评。使学生主动总结梳理本堂课所学内容,梳理的过程也是进一步内化吸收知识的过程。作业完成课后练习作业教学反思《汽车质量检验技术》单元教学设计方案授课教师:序号:5授课时间授课班级上课地点教学单元名称2.3统计过程控制(SPC)课时8学情分析学生已系统学习APQP的先期策划逻辑与FMEA的风险识别、评估及控制方法,具备质量管理体系的基础认知和风险管控思维,熟悉制造过程中的特性识别、失效分析等核心概念。但SPC聚焦过程数据的统计分析与波动控制,涉及统计工具实操,学生此前缺乏相关统计知识与数据应用经验,对理解控制图、过程能力分析等内容有一定难度,需强化理论与实操结合的引导。教学目标知识目标1.学生了解SPC的含义、过程与变差的含义;2.学生了解控制图的含义、类型及作用;3.学生了解过程能力与过程绩效的含义。能力目标1.学生能够收集数据、分析数据,绘制均值-极差控制图;2.学生能够根据控制图对过程异常进行判定,并分析改进措施;3.学生能够计算过程能力指数和过程绩效指数。素质目标1.养成通过数据分析问题、解决问题的能力;2.建立持续改进的职业素养。教学重难点1.教学重点:控制图的应用步骤2.教学难点:控制图的应用步骤教学方法讲授法、任务驱动教学法、启发式教学法、项目式教学法等授课类型理论课理实一体课R实践课教学环境及资源准备多媒体教室、教学课件、国家精品课程网站的网络资源、学院优慕课在线教学平台等参考教材《汽车质量检验技术》(第1版),高小转、孙术华主编,机械工业出版社。教学过程设计教学环节及时间分配教学内容(实训内容)师生活动设计意图课前课前智能课堂签到,准备上课。教师准备好上课所使用的教学资源,提醒学生智能课堂进行签到,签到完成后学生准备上课。做好课前的准备工作。课中复习(15min)复习回顾上节课内容;讲解及巩固上节课的作业。教师进行整体作业点评,针对出错较多的地方集中讲解或优秀作业学生代表进行讲解。学生对作业中的疑难点与老师沟通,对比复查自己的作业质量,找出差距,整改作业到位。每堂课的知识具有连贯性,复习回顾结合预习思考,有利于新课的学习。新课导入(5min)同学们,前两节课我们学习了APQP和FMEA,知道APQP是帮我们做好产品质量的先期策划,FMEA能识别过程中的潜在失效风险。但大家有没有想过一个问题:就算策划到位、风险识别全面,实际生产中,过程还是会出现波动。比如同一条生产线,同一批次原材料,加工出来的零件尺寸总会有差异。这种波动是正常的还是异常的?怎么及时发现异常、避免产生大量不合格品?教师提出问题,引导学生思考并讨论,学生发表自己的观点,联想所预习的内容,进入新课。通过导入,引导学生思考,使学生顺利进入本堂课的学习。新课讲授(20min)一、过程与变差生产过程的质量因受到各种因素的影响,呈现波动性。过程质量的波动分为正常波动和异常波动两种类型。1、正常波动正常波动是由普通因素(也称随机因素或偶然因素)引起的,对质量的影响较小,可以将其视为背景噪声,过程输出结果呈现出统计规律性,且在一定范围内可预测,即稳态。当一个过程只受到普通因素的影响时,我们称该过程处于受控状态。2、异常波动异常波动则是由特殊因素(也称系统因素或异常因素)引起的,虽然这些特殊因素并不经常发生,但一旦出现,它们就会对质量产生显著的影响,导致过程失控。3、变差每个生产过程都会发生偏移,其过程输出散布在中心值的左右,这种相对中心值的偏移就是变差。造成变差的原因一般分为普通原因和特殊原因两种。普通原因:由设备关键件磨损、刀具磨损、设备振动和润滑、材料成份差异、操作者疲劳、温度变化、读数导致。特殊原因:通常由操作者导致。教师先抛出生产质量波动现象的问题,引出正常与异常波动的概念,对比普通与特殊因素的差异;随后展示变差成因的具体案例,引导学生分类归纳。学生结合案例辨析两类波动的特点,分组列举车间生产中对应因素,师生共同梳理受控与失控状态的判定要点。依托理论讲解与案例辨析,帮助学生厘清过程波动和变差的核心概念,掌握成因分类逻辑,夯实分析生产质量问题的理论基础。新课讲授(20min)二、控制图概述控制图(ControlChart)是美国休哈特(W.A.Shewhart)博士于1924年发明的,又称管理图、休哈特图,是用来判断和预报生产过程中质量状况是否发生异常波动,并判断过程是否处于受控状态的一种有效方法,也是统计过程控制的重要工具之一。当过程仅含正常波动时,过程处于受控状态。此时,过程输出的质量特性x呈正态分布。控制图按照用途分类,可分为分析用控制图和控制用控制图;控制图按照数据的性质可分为计量型数据控制图和计数型数据控制图。计量型数据控制图:平均值-极差控制图(x-R图)、平均值-标准差控制图(x-s图)等。计数型数据控制图:不合格品数控制图(np图)、不合格品率控制图(p图)等。教师介绍控制图的发明者与核心用途,点明其是统计过程控制的关键工具;随后讲解控制图的两类分类标准,结合实例说明分析用、控制用控制图的区别,以及计量型、计数型控制图的常见类型。学生分组讨论不同控制图的适用场景,师生共同总结各类控制图的核心特点与判定逻辑。通过理论讲解与分组讨论,让学生掌握控制图的定义、分类及核心用途,理解其与过程波动判定的关联。新课讲授(40min)三、控制图的应用步骤(教学重点、难点)本单元重点介绍常用的均值-极差控制图(x-R图),它适用于大批量生产且稳定、正常的工序。1.收集预备数据预备数据是用作“分析用控制图”的数据,目的是用来诊断过程是否处于稳定受控状态。应收集近期的,与目前工序状态一致的数据。一般来说,预备数据的抽样组数k=20~25,子组容量n=3~6。2.计算有关参数3.计算控制图中心线及控制限4.画控制图在坐标上作出纵横坐标轴,纵坐标为控制对象,横坐标为子组序号(时间)。根据计算值画出上、下控制限UCL、LCL和中心线CL。将各子组质量特性值按顺序在控制图上打点,并顺次连接各点。通常将控制图分为6个区,每个区的宽度为1σ,6个区的标号为A、B、C、C、B、A。上、下控制限分别位于中心线的上、下3σ距离处。教师聚焦均值-极差控制图,拆解应用四步核心流程,强调预备数据的抽样要求与控制限的计算逻辑;结合绘图案例演示坐标轴设定、线条绘制与数据打点步骤。学生分组模拟数据收集与参数计算,动手绘制简易控制图,师生共同纠错并总结分区标注、3σ原则的关键要点。通过理论拆解与实操演练,突破控制图应用步骤的重难点,让学生掌握均值-极差控制图的绘制方法,提升统计过程控制的实操应用能力。新课讲授(35min)5.判断所控制的过程是否处于稳定受控状态在开始建立控制图时,应先了解该过程是否处于稳态。若过程不处于稳态或过程能力不适宜,就需要对过程进行调整,这样反复进行直到过程满足要求为止。在这一阶段使用的控制图称为分析用控制图。当上述要求满足后,控制图就可移交给车间使用,这时应用的控制图称为控制用控制图。它的目的是保持生产处于稳态。如何根据控制图判断过程是否处于稳态?此时需要用到控制图的判断准则。控制图过程异常的常见8种模式如下。(1)1个点落在A区以外(2)连续7点落在中心线同一侧(3)连续6点递增或递减(4)连续14点中相邻点上下交替(5)连续3点中有2点落在中心线同一侧的B区以外(6)连续5点中有4点落在中心线同一侧的C区以外(7)连续15点落在中心线两侧的C区内(8)连续8点落在中心线两侧且无一点落在C区教师区分分析用与控制用控制图的用途,重点讲解过程稳态的判断准则,结合图示逐一解析8种异常模式的核心特征。学生分组领取控制图案例,对照准则判断过程状态,标注异常点并说明判定依据。师生共同复盘典型错题,总结易混淆模式的区分技巧,强化判断逻辑。通过理论讲解与案例实操,让学生掌握稳态判断方法和8种异常模式,厘清两类控制图的适用场景,突破控制图应用的核心难点。新课讲授(60min)6.判断过程能力是否达到基本要求在过程受控的情况下,还要判断过程能力是否达到基本要求,即Cp或Cpk大于等于1。(1)过程固有变差与过程总变差过程固有变差是指仅由普通因素产生的那部分过程变差。当过程受控时,可以用子组内变差σc来估计。过程总变差是指由子组内和子组间两种波动所引起的变差。如果过程处于不受控状态,过程总变差将包括特殊因素和普通因素的影响。该变差可以采用控制图或者根据过程研究中的所有读数,通过样本的标准差s来估计。(2)过程能力与过程绩效过程能力(PC)是过程在受控状态下的加工能力,也就是过程在控制状态下所表现出来的保证过程质量的能力。过程能力反映的是过程的固有属性。从定量的角度看,过程能力就是在诸因素处于控制状态下,过程所加工产品的质量特性值的波动幅度(分散性)。通常用统计控制状态下的6倍标准差6σ表示过程能力,受控状态下,σ等于过程固有变差σc。显然,它的数值越小越好。过程能力是过程固有变差σc的6倍。PC=6σc过程绩效(PP)是从过程总波动的角度反映过程的实际加工能力,此时不需要考虑过程是否受控,也不要求过程输出的质量特性一定服从正态分布。过程绩效是过程总变差σp的6倍。PP=6σp(3)过程能力指数与过程绩效指数1)过程能力指数的计算过程能力指数是表示过程能力满足容差(公差)范围要求程度的量值。它是容差范围和过程能力的比值。一般用符号Cp表示。①过程无偏时双向公差此时过程无偏移,分布中心与规格中心重合,μ=M。②过程有偏时双向公差此时过程有偏移,分布中心与规格中心不重合,μ≠M。过程能力指数用Cpk表示,它考虑了过程的位置。引入偏移量ε和偏移系数k,令③单向公差,只有上限要求清洁度、噪声等是仅需控制上限的单向公差,其下限视为零。这时过程能力指数用单侧上限过程能力指数Cpu表示,计算如下:④单向公差,只有下限要求零件的寿命等是仅需控制下限的单向公差,其上限可以看作无限大。这时过程能力指数用单侧下限过程能力指数CPL表示,计算如下:2)过程绩效指数的计算①过程绩效指数Pp(过程无偏时双向公差)②过程绩效指数Ppk(过程有偏时双向公差)③单向公差,只有上限要求清洁度、噪声等是仅需控制上限的单向公差,其下限视为零。这时过程绩效指数用单侧上限过程绩效指数PPU表示。④单向公差,只有下限要求零件的寿命等是仅需控制下限的单向公差,其上限可以看作无限大。这时过程绩效指数用单侧下限过程绩效指数PPL表示。(4)过程能力的判断与处置过程能力判断是对过程能力是否满足容差(公差)要求作出判断,以衡量生产过程的质量水平。为了便于分析,可以根据过程能力指数的大小给出过程能力判断标准。当过程能力不足时,要分析过程能力不足的原因,制定改进措施与合适的检验方法,提高过程能力到可接受的水平。教师先厘清过程固有/总变差、过程能力与绩效的核心概念,重点讲解Cp、Cpk等指数的适用场景及计算公式,结合实例演示不同公差类型的计算步骤。学生分组完成给定案例的指数计算,判断过程能力是否达标,讨论处置方案。师生共同核对结果,解析易错公式应用要点。根据本部分授课内容,融入课程思政,使学生养成通过数据分析问题、解决问题的能力。通过概念拆解、公式讲解与案例计算,帮助学生掌握过程能力、过程绩效相关核心概念及指数计算方法,学会判断过程能力是否满足要求,提升质量管控的量化分析能力。新课讲授(20min)7.转化为控制用控制图当过程受控且过程能力满足要求,分析用控制图就可以转化为控制用控制图,进行日常的质量管理。无异常时继续生产;有异常时,应消除产生异常的原因,使异常不再发生。8.修改控制图当出现以下情况时,一般应重新计算中心线与控制限:(1)大修或停产;(2)工况发生较大变化;(3)质量发生明显改进,原控制界限显得太宽已失去控制作用。教师讲解分析用控制图转化为控制用控制图的前提的条件,明确日常管控中异常处置原则;结合生产场景案例,解析需重新计算控制界限的三类情况。学生根据案例场景,判断是否需转化控制图或修改界限,阐述决策依据。通过场景化讲解,让学生掌握控制图转化与修改的核心规则,理解全流程质控逻辑,提升将统计工具应用于日常生产质量管理的实践能力。新课讲授(50min)案例分析:x-R图应用实例某企业产品制作过程中有一个烘干环节,烘干温度是一个关键特性,要求在140℃~180℃之间,试设计x-R图对烘干温度进行控制。教师以烘干温度控制为例,引导学生按x-R图全流程拆解案例:先明确数据收集要求,再分步演示参数计算、控制限确定与绘图步骤,最后结合8种异常模式和过程能力指数判断稳态。学生分组分工完成案例数据处理、绘图与判定,各组展示成果,师生共同点评优化,梳理实操中的关键注意点。通过完整案例串联x-R图应用全流程,将理论知识落地到实际生产场景,帮助学生巩固控制图绘制、稳态判断等核心技能,提升综合应用与问题解决能力。单元实践(45min)某厂生产一种零件,其长度尺寸要求为49.50±0.10mm,请根据表2-30中所收集的25组样本数据,绘制其均值-极差控制图,并判断该过程是否处于稳定受控状态。教师提供资料线索,点评答疑。学生根据本堂课的内容,完成单元实践任务。让学生主动构建知识,强化梳理与归纳能力。课堂小结(10min)课堂小结学生总结本堂课所学内容,教师补充点评。结合单元评价反馈,学生对照进行本单元的重难点梳理及自评。使学生主动总结梳理本堂课所学内容,梳理的过程也是进一步内化吸收知识的过程。作业完成课后练习作业教学反思《汽车质量检验技术》单元教学设计方案授课教师:序号:6授课时间授课班级上课地点教学单元名称2.4测量系统分析(MSA)课时4学情分析学生已掌握APQP、FMEA、SPC三大核心工具的理论与实操要点,具备质量管理体系的基础认知,熟悉过程管控、风险分析的逻辑框架。但MSA聚焦测量系统的有效性判定,与前序工具的应用场景和分析维度差异较大。学生对测量误差、偏倚、重复性等概念较为陌生,需结合实操案例降低理解难度,衔接好与SPC数据准确性的关联,夯实质量管控全流程的知识体系。教学目标知识目标1.学生了解测量系统的含义;2.学生了解测量系统分析的含义及作用。能力目标1.学生能够阐述测量系统变差的类型;2.学生能够阐述测量系统分析的时机与流程。素质目标1.养成严谨的工作态度、细致入微的思维方式;2.养成注重细节的习惯。教学重难点1.教学重点:测量系统变差的类型、测量系统的基本要求2.教学难点:测量系统分析的流程教学方法讲授法、任务驱动教学法、启发式教学法、项目式教学法等授课类型理论课理实一体课R实践课教学环境及资源准备多媒体教室、教学课件、国家精品课程网站的网络资源、学院优慕课在线教学平台等参考教材《汽车质量检验技术》(第1版),高小转、孙术华主编,机械工业出版社。教学过程设计教学环节及时间分配教学内容(实训内容)师生活动设计意图课前课前智能课堂签到,准备上课。教师准备好上课所使用的教学资源,提醒学生智能课堂进行签到,签到完成后学生准备上课。做好课前的准备工作
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