美华管理人才学校《质量控制技术》

1、第一节质量控制概述质量控制的基本原则质量管理的主要任务之一是通过收集和整理数据，找出波动规律，将正常波动控制在最低限度，消除系统原因引起的异常波动。将实际测量的质量特性与相关标准进行比较，并采取相应措施纠正差异或异常现象，使过程得到控制。这个过程被称为质量控制。质量控制大致可分为七个步骤：(1)选择控制对象；(2)选择待监测的质量特征值；(3)确定规格和标准，详细说明质量特性；(4)选择能准确测量特征值的监测仪器，或自制测试手段；(5)进行实际测试并记录数据；(6)分析实际与规范差异的原因；(7)采取相应的纠正措施。采取相应的纠正措施后，仍有必要对过程进行监控，并将其保持在新的控制水平。一旦出

2、现新的影响因素，就需要测量数据来分析修正的原因，所以这七个步骤形成了一个封闭的过程，称为“反馈回路”。这与6西格玛质量突破模式的MAIC有些共同之处。在上述七个步骤中，有两个关键点：(1)质量控制系统的设计；(2)质量控制技术的选择。两个质量控制系统的设计在质量控制中，需要对控制的过程、质量检验点、检验人员、测量类型和数量等做出决定。这些决定完成后，一个完整的质量控制系统就形成了。1.过程分析所有质量管理工作必须从过程本身开始。在质量控制之前，有必要分析生产某种产品或服务的相关过程。一个大的过程可能包含许多小的过程，这些过程通过流程图分析方法进行描述和分解，以确定影响产品或服务质量的关键环节。

3、2.质量检验点的确定在确定了每个需要控制的过程后，有必要找出每个过程中需要测量或测试的关键点。一个过程中可能会有很多检验点，但每次检验都会增加产品或服务的成本，因此有必要在最容易出现质量问题的地方进行检验。典型的检查点包括：(1)生产前对采购的原材料或服务的检验。为了保证生产过程的顺利进行，我们必须首先通过检验来保证原材料或服务的质量。当然，如果供应商有质量认证，这种检查可以豁免。此外，在准时制生产中，不提倡对采购零件进行检验，这一过程被认为是没有附加值的“浪费”。(2)过程产品检验：典型的过程检验是在不可逆操作或高附加值操作之前。因为这些操作一旦实施，将严重影响质量，造成巨大损失。例如，在陶

4、瓷烧结之前，需要对其进行检查。因为一旦烧结，不合格产品只能被丢弃或作为次品处理。例如，产品需要在电镀或喷漆前进行检查，以避免缺陷被掩盖。这些操作的检查可以由操作员自己进行。生产中的检验也可以判断过程是否得到控制。如果检验结果表明质量波动较大，必须及时采取措施进行纠正。(3)生产后成品检验。为了在产品交付给客户之前纠正产品的缺陷，有必要在入库或发货之前对产品进行检查。3.检验方法其次，有必要确定在每个质量控制点应采用何种检验方法。检验方法分为计数检验和计量检验。计数检验是检验离散变量如缺陷数和不合格率；计量检验是对长度、高度、重量和强度等连续变量的测量。在生产过程的质量控制中，我们还应该考虑使用

5、哪种控制图：离散变量的计数控制图和连续变量的计量控制图。4.检查样本大小确定检验数量有两种方式：总量检验和抽样检验。确定检验数量的指导原则是将不合格频率造成的损失与检验成本进行比较。假设有一批500件产品，产品的不合格率为2%，每件不合格产品造成的维修和赔偿费用为100元，如果产品未经检验，总损失为100*10=1000元。如果这批产品的检验费用低于1000元，就应该全面检验。当然，除了成本，还应该考虑其他因素。对于涉及人身安全的产品，要求100%检验。破坏性检验采用抽样检验。5.检查员检查员的确定可以采取操作人员与专职检查员相结合的原则。在6西格玛管理中，大多数检查任务通常由操作员完成。三项

6、质量控制技术质量控制技术包括两大类：抽样检验和过程质量控制。抽样检验通常发生在生产前的原材料检验或生产后的成品检验中，根据随机抽样的质量检验结果决定是否接受该批原材料或产品。过程质量控制是指在生产过程中对产品进行随机抽样检验，以判断该过程是否在预定的标准范围内生产。抽样检验用于采购或验收，而过程质量控制适用于各种形式的生产过程。第二节过程质量控制技术自1924年休哈特提出控制图以来，经过近80个世纪的发展，过程质量控制技术已经广泛应用于质量管理中，并在实践中产生了许多新方法。七种质量控制工具，如直方图、相关图、排列图、控制图和因果图，以及七种新的质量控制工具，如相关图和系统图。利用这些方法，我

7、们可以从不断变化的生产过程中系统地收集与产品相关的各种数据，用统计的方法对数据进行整理、处理和分析，然后绘制各种图表，找出质量变化的规律，实现质量控制。石川曾经说过，企业中95%的质量问题可以通过企业所有员工应用这些工具来解决。ISO9000和近年来流行的6西格玛质量管理理论都强调这些基于统计的质量控制技术的应用。因此，为了真正提高产品质量，企业从领导到员工都必须掌握质量控制技术并将其应用于实践。直方图(a)直方图使用直方图法是用竖线在图上标出数据的离散状态分布，从而帮助人们根据显示的模式变化找出狭窄范围内的问题区域，了解数据的平均水平偏差，判断整体质量分布。(2)直方图绘制下面举例说明如何绘

8、制直方图。实施例5-1为了生产某个球，要求直径x为15 . 01 . 0毫米，直方图用于生产过程的统计分析。1.收集数据在5M1E(人、机器、方法、测量和生产环境)足够固定和标准化的条件下，从生产过程中收集n个数据。n不应小于50，最好大于100。下表显示了本例中测量的50个球的直径。其中Li是第I行的最大数据值，Si是第I行的最小数据值。表5-1 50个球样品的直径Ji12345678910里Si115.015.815.215.115.914.714.815.515.615.315.914.7215.115.315.015.615.714.814.514.214.914.915.714.23

9、15.215.015.315.615.114.914.214.615.815.215.814.2415.915.215.014.914.814.515.115.515.515.515.914.5515.115.015.314.714.515.515.014.714.614.215.514.22.找出数据中的最大值、最小值和范围L=MaxLi=15.9，S=MinSi=14.2，R=S-L=1.7(5.1)区间S，L被称为数据的传播范围。3.确定数据的近似分组数组号可根据经验公式k=1 3.322lgn确定.在本例中，k=6。4.确定分组距离h(5.2)5.计算每组的上限和下限首先，确定第一组下

10、限值，并注意使最小值s包含在第一组中，并使观测数据不落在上限和下限上然后依次加上组距离h，得到每个组的上限和下限。第一组的上限值是第二组的下限值，第二组的下限值加上H是第二组的上限值，依此类推。各组的上限和下限见表5-2。表5-2频率分布表团体订单组边界值组中值bi频率fi频率pi114.0514.3514.230.06214.3514.6514.550.10314.6514.9514.8100.20414.9515.2515.1150.32515.2514.5515.490.16615.5515.8515.760.12715.8516.1516.020.04总数50100%6.计算各组的中心

11、值bi、频率fi和频率piBi=(组I的下限和组I的上限)/2，频率fi是属于组I的n个数据的数量，频率pi=fi/n(见表14-3)。7.绘制直方图图5-1频率直方图(频率)以频率(或频率)为纵坐标，以数据观测值为横坐标，以组距离为底边，落入每组的数据观测值的频率fi(或频率pi)较高，并画出一系列的矩形，图为频率(或频率)直方图，简称直方图，如图5-1所示。(三)直方图观察与分析从直方图中，我们可以直观地看到产品质量特征的分布，便于判断过程是否得到控制，并决定是否采取相应的对策。直方图按分布类型可分为正常型和异常型。正常型是指整体形状对称的图形，当过程稳定时(统计控制状态)。见图5-2a。

12、如果出现异常，必须分析原因并进行处理。主要有六种常见的异常类型：1.双峰(图5-2b):直方图中出现两个峰值。主要原因是观测值来自两个总体，两个分布的数据混合在一起，所以数据应该分层。2.锯齿型(图5-2c):直方图不均匀。这是由于制作直方图时数据分组过多、测量仪器误差过大或观测数据不准确造成的。此时，应再次收集和整理数据。3.陡壁类型(图5-2d):直方图像悬崖一样向一侧倾斜。主要原因是所有的检验都进行了，没有不合格品的产品数据作为直方图。4.偏离类型：(图5-2e):直方图的峰值偏向左边或右边。当公差下限有限(如单侧形位公差)或某些加工习惯(如孔加工往往过小)时，很容易造成左侧；当公差上限

13、受到限制或轴外圆被加工时，直方图显示在右侧。5.平台型(图5-2f):直方图峰值不明显，呈平顶型。主要原因是多个群体和分布混合在一起，或者在生产过程中出现一些缓慢的趋势(如工具磨损、操作员疲劳等)。)。6.岛屿类型(图5-2g):直方图旁边出现一个独立的“岛屿”。主要原因是生产过程中的异常情况，如原材料的变化或非熟练工人的突然变化。正常类型b)双峰a)正常类型g)孤岛型e)偏斜度类型f)平台类型c)锯齿型图5-2直方图形状两过程能力指数过程能力指数(Process Capability Index)用于反映当过程处于正常状态时，即当人员、机器、原材料、过程方法、测量和环境(5M1E)完全标准化

14、并处于稳定状态时，保证产品质量的能力。过程能力指数也称为过程能力指数或过程能力指数。对于任何生产过程，产品质量总是分散存在的。如果过程能力较高，产品质量特征值的离差会较小。如果过程能力较低，产品质量特征值的离散性会更大。然后，6 (3)可用于描述生产过程引起的总色散。也就是说，过程能力=6。过程能力是一个参数，它表明生产过程中分散的客观存在。然而，很难看出这个参数是否能满足产品的技术规格。因此，需要另一个参数来反映过程能力满足产品技术要求的程度(质量标准，如公差和规格)。该参数称为过程能力指数。它是技术规格的比率当配送中心与公差中心重合时，过程能力指数被记录为Cp。当配送中心偏离公差中心时，过

15、程能力指数被记录为Cpk。根据Cp值，工艺质量等级可分为五个等级：Cp1.67，特殊等级，产能过高；1.67Cp1.33，一级，容量足够；1.33Cp1.0，二级，能力合格；1.0Cp0.67，三级，容量不足；0.67Cp，四级，产能严重不足。(一)过程能力计算方法过程能力指数的计算可分为四种情况：(1)无偏过程假设样品的质量特征值为N(，2)。此外，如果x的规格要求为(Tl，Tu)，则规格中心值Tm=(Tu Tl)/2和T=Tu-Tl为公差。当u=Tm时，过程是无偏的，过程能力指数计算如下：(5.4)(2)过程是有偏差的当Tm时，这个过程被认为是有偏差的。此时，计算修订后的过程能力指数：(5

16、.5)(5.6)k称为偏移系数。(3) XTl产品只有在一侧的规则限制为Tu时才合格(5.8)(二)过程能力指数与过程不合格品率p的关系1.CP与p的关系。(5.9)2.肌酸激酶与磷的关系(5.10)CP (u)与p的关系。(5.11)4.蛋白质与磷的关系(5.12)在以上四个公式中，值可以根据正态分布函数表求出。例如， (4.17)=0.999985。例5-2已知某零件的加工标准为1482(毫米)，100个样品的平均值为148毫米，标准偏差为0.48(毫米)，从而计算出工序能力指数和工序不合格品率。因为样本平均值是=148(毫米)，这个过程是无偏的。根据等式5.4，过程能力指数为：=1.39过程中的不合格品率为：=310-5三张控制图CL零担货物UCL1 5样本序列号质量数量特别的性图5-3控制图控制图是生产过程中实时控制产品质量的统计工具，是质量控制中最重要的方法。人们对控制图的评价是：“质量管理始于控制图，止于控制图”。控制图主要用于分析判断生产过程的稳定性，及