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1、一 过程质量 对产品可分割的过程 过程质量即为产品质量特性 如尺寸 精度 纯度 强度 额定电流 电压等 对产品不可分割或最终才能形成者 则通常指工艺质量特性 如化工产品 生产装置的温度 压力 浓度和时间等 有时 过程质量也可表现为物耗和效率 第一节过程控制的基本概念 二 质量的波动 产品质量在各种影响因素的制约下 呈现波动性 产品质量波动包括产品之间的波动 单个产品与目标值之间的波动 产品质量波动可分为正常波动和异常波动两类 1 正常波动 正常波动又称随机波动 原材料性质上的微小差异 机床的轻微振动 刀具的正常磨损 夹具的微小松动 工人操作上的微小变化 车间温度 湿度的微小变化等 它们都会使产
2、品质量产生波动 但是它们在什么时候发生 具有一定的随机性 偶然性 因此 亦称随机波动 正常波动对工序质量的影响较小 在技术上难以测量和消除 2 异常波动 异常波动又称系统波动 它是由某种特定原因引起的 例如混入了不同规格成分的原材料 机床 刀具的过度磨损 夹具的严重松动 机床或刀具安装和调整不准确 孔加工基准尺寸的误差 界限量规基准尺寸的误差等 引起了工序误差等 引起了产品质量的较大波动 异常波动对产品质量的影响较大 三 质量的分布 1 正态分布曲线 正态分布图形是一条中间高 两边低的 钟形 状态曲线 它具有集中性 对称性等特点 2 正态分布的特点 正态分布由两个参数决定 均值 和标准差 均值
3、 是正态分布曲线的位置参数 当标准差 相同时其曲线形状相同 只是曲线中心的位置不同 标准差 是衡量数据分布离散程度的参数 当 值相同时 曲线的中心位置相同 而曲线的形状不同 随 值的增大曲线变得越来越 矮 越来越 胖 正态分布曲线与坐标横轴所围成的面积等于1 第二节过程分析与过程控制 一 过程分析 1 过程分析的概念 是对过程影响产品质量的各类因素进行分析 找出主导性 支配性 因素 调查这些因素 过程条件 与过程结果 质量特性值 之间的关系 2 过程质量起支配作用的因素 1 装置定位起支配作用 如冲压 塑压 压铸 模拉 印刷等 这类工序 只要装置定位正确 就能保证产品精度一致性 过程分析 2
4、机器起支配作用 如自动切割 机器打桩等 由于机器设备的技术完好状态将随时间的推移而产生磨损 升温等变化 因而致使工序质量特性值亦发生变化 甚至发生变化的程度较大而产生不合格品 3 操作人员起支配作用 例如手工焊接 纺纱和织布等 对这些工序 操作工人的技能和责任心是保证质量的关键 因而在进行控制时 重点是搞好工人的技术培训和加强考核 提高工人的技术素质 调动他们的积极性 4 零部件 包括元器件 起支配作用 例如汽车 手表和电视机装配等 为保证外购件质量 应对供应单位实行调查评级和认定 并加强外购货品的检验 5 时间起支配作用 例如橡胶制品的硫化 机器零件的时效处理等 6 信息起支配作用 例如炼钢
5、时钢水成分的信息 轧钢时压下量的信息等 3 过程分析的程序 1 分析过程质量特性的波动情况 包括不同生产线 不同设备 不同时间 不同批次间的波动 工件间工序质量特性值的波动 装配 组合件内部的波动 2 选择质量特性值 选择时 要考虑这个质量特性值的作用是主要的还是一般的 3 分析影响质量特性值波动的因素 也就是要分析哪几个因素处于受控状态下 才能保证其质量特性稳定地达到标准要求 4 确定支配性因素的控制要求 即建立控制管理标准 纳入经常性的过程分析活动 支配性因素的控制范围可根据工艺规程要求和生产经验确定 5 实施活动 确认效果 用过程质量分析表 过程作用指导书等过程分析文件予以肯定 二 过程
6、控制 1 过程控制的含义 是维持过程长期处于稳定状态的活动 具体说 就是根据产品的工艺要求 安排合适的工人和配置适当的设备 组织有关部门密切配合 根据产品质量波动的规律 判断工序异常因素所造成的波动 并采取各种措施保证产品达到技术要求的活动 过程控制 二 过程控制 1 过程控制的含义 1 要制定进行控制所需要的各种标准 2 要取得实际执行结果同原有标准之间产生偏差的信息 3 要具有纠正实际执行结果同原有标准之间所产生偏差的措施 为搞好过程控制 必须具有以下三个条件 2 过程控制的内容 1 对生产条件的控制 就是对人 机 料 法 环等五大影响因素进行控制 也就是要求生产技术业务部门为生产提供并保
7、持合乎标准要求的条件 以工作质量去保证过程质量 2 对关键工序的控制 关键工序的具体控制方法 是通过工序能力的验证与分析 按实际需要选用控制图或记录表 将其编入工艺文件 作为工艺纪律要求操作者执行 检验人员督促检查 3 计量和测试的控制 要规定严格的检定制度 编制计量标准器具 周期送检进度表 合格者有明显的标志 超期和不合格者要挂禁用牌 同时 应保证合格的环境条件 4 不合格品控制 不合格品控制应由质量管理或质量保证部门负责 不能由检验部门负责 质量管理或质量保证部门 除对不合格品的适用性作出判断外 还应据此掌握质量信息 进行预防性质量控制 组织质量改进 改善外购件供应等 不合格品控制应有明确
8、的制度和程序 三 统计过程控制 1 统计过程控制的含义 2 统计过程控制的步骤 即SPC StatisticalProcessControl 它是利用统计方法对过程中的各个阶段进行控制 从而达到改进与保证质量的目的 SPC强调全过程的预防为主 统计过程控制 SPC培训 提出或改进规格标准 诊断和采取措施解决问题 确定关键变量 在各部门落实 统计监控工序 2 确定关键变量 关键质量因素 1 对全厂每道工序都要进行分析 可用因果图 找出对产品质量影响最大的变量 即关键变量 可用排列图 2 找出关键变量后 列出工序流程图 即在图中按工艺流程顺序将每道工序的关键变量列出 3 提出或改进规格标准 1 对
9、步骤 2 所得到的每个关键变量进行详细分析 2 对每个关键变量建立工序控制标准 并填写工序控制标准表 第二节工序分析与工序控制 1 SPC培训 培训内容主要有 SPC的重要性 正态分布等统计基本知识 质量管理的7个工具 其中控制图是培训重点 以及制订工序流程图 制定工序控制标准等 5 统计监控工序 主要应用控制图对工序进行监控 在本步骤 能够清楚地了解关键变量是如何受控的 依据本步骤的实践 可以对工序控制标准手册加以调整 即反馈到步骤 4 6 诊断和采取措施解决问题 1 可以运用传统的质量管理方法 如7个工具进行分析 2 可以应用诊断理论 对工序进行分析与诊断 3 如果诊断和采取措施解决问题效
10、果显著 则有可能列出一个新变量并制订新的工序控制标准 即反馈到步骤 2 3 4 4 在各部门落实 将具有立法性质的有关工序控制标准的文件编制成明确易懂 便于操作的手册 供各道工序使用 第三节控制图的基本原理 一 控制图的基本概念 控制图 Controlchart 又叫管理图 它是用来分析和判断工序是否处于稳定状态的 并带有控制界限的图形 控制图上的控制界限是用来判断工序是否发生异常变化的尺度 利用控制图对生产过程进行控制 就是把被控制的质量特性值变为点子描在图上 如果点子全部落在上 下控制界限之内 而且点子的排列又没有什么缺陷 如链 倾向 周期等 就判断生产过程是处于控制状态 否则就认为生产过
11、程中存在有异常因素 于是 就要查明其原因 予以消除 二 控制界限的确定 以样本平均值 为中心线 而上下取3倍的标准偏差 来确定控制图的控制界限 因此用这样的控制界限作出的控制图 叫作3 控制图 3 三 控制图的种类P169 1 计量值控制图 一般适用于以长度 强度 纯度等计量值为控制对象的场合 2 计数值控制图 是以计数值数据的质量特性值为控制对象的 第四节计量值控制图 一 平均值与极差控制图 R 控制图 平均值 控制图 是用来控制平均值的变化 极差 R 控制图 是用来控制过程标准差的变化 它是通过调查平均值 和极差 R 是否有异常变化 来对过程进行控制的 1 控制界限的确定 1 控制图的控制
12、界限 从数理统计的理论可知 特性值 x 服从总体为N 的正态分布时 则对于大小为n 的样本 x1 x2 xn 的平均值 有下式成立 的期望值 的标准偏差 而 和 可通过k组 容量大小为n的样本数据求得 的估计值 控制图的控制界限为 UCL LCL CL 2 R控制图的控制界限 从数理统计的理论可知 特性值x服从总体为N 的正态分布时 则对于大小为n的样本x1 x2 xn的极差R有下式成立 R的期望值 E R R的标准偏差 D R 式中 可通过样本数据来估计 则 的估计值 R控制图的控制界限为 UCL LCL 控制图的作图步骤 2 R 1 收集近期数据 100 2 将数据分组 一般取组数 每组容
13、量n取4 5为宜 本例取 3 计算 R n 5 4 计算 5 计算 控制图的控制界限 6 画中心线和上下控制限 7 打点 8 记入有关事项 第五节计数值控制图 一 计件值控制图 np及p控制图 1 np及p控制图控制界限的确定 np的期望值E np np的标准偏差 E np 因此 np控制图的控制界限为 UCL CLC CL 2 不合格品率 P 控制图的作图步骤 1 收集数据每次检查数量500个 2 数据分组本例分30组 3 计算各组的不合格品率和平均不合格品率 4 计算控制界限 5 画控制界限和中心线 6 在图上打点 7 记入有关事项 二 计点值控制图 c控制图与u控制图 1 控制界限的确定
14、 生产实践表明 从稳定的工序中随机抽取的一定单位的样本中 出现的产品缺陷数c服从泊松分布 则有 c的期望值 c的标准偏差 c控制图的控制界限为 UCL LCL CL 的期望值 的标准偏差 控制图的控制界限为 UCL LCL CL 2 缺陷数 c 控制图的作图步骤 1 收集数据 本例共收集30组数据 2 固定单位面积为10cm2 3 统计出单位面积中的缺陷数 4 计算中心线和控制界限 5 画出控制界限和中心线 6 在图上打点 7 记入有关事项 第六节控制图的观察分析与使用 一 控制图的观察分析与判断 1 受控状态的判断 判断工序是否处于受控状态的基本原则如下 1 所有样本点都在控制界限内 2 位
15、于中心线两侧的样本点数目大致相同 3 离中心线越近 样本点越多 4 样本点在控制界限内的散布是独立随机的 无明显规律或倾向 2 失控状态的判断 只要控制图上的样本点出现下列情况之一时 就可判断工序为失控状态 即为有异常发生 1 样本点超出控制界限 样本点在控制界限上 按超出界限处理 2 控制界限内的点子排列方式有缺陷 即为非随机排列 二 控制图的用途及使用方法 1 控制图的用途 1 分析 分析用是利用控制图判断工序是否稳定 分析各种因素对质量特性的影响 如果发现有异常变化 就及时采取措施 调查原因 消除异常 使工序稳定 2 控制用 控制用的控制图是在已作好分析用控制图的基础上 在工序中定期采集
16、数据 在控制图上打点 如果有点子越出界限或者虽然在界限内 但点子排列方式有缺陷 就表明有异常 就要采取措施 使之恢复稳定状态 2 控制图的使用方法 1 确定控制项目和质量特性 需要重点控制的项目 质量特性 关键部位或薄弱环节 称为控制点 确定控制点的原则是 1 产品的性能 精度 寿命 可靠性 安全性等 以及对它们有直接影响的零部件的关键质量特性及影响这些特性的支配性工序要素 2 工序本身有特殊要求 对下道工序有影响的质量特性 以及影响这些特性的工序支配性要素 3 工序质量不稳定 出现不合格品多的质量特性 或其它支配性工序要素 4 用户反馈回来的意见较多的工序 2 选定控制图 由于使用目的不同 对于不同控制项目或不同质量特性 应选用不同类型的控制图 3 确定样本组 样本组大小的确定 应从技术 控制图的类别 需要控制质量特性值的时间间隔及经济性等方面来考虑 4 确定抽样方法 抽样方法不同 控制图所反映出来的质量特性变化的意义就有所不同 因此 必须注意工序控制的变化情况 采取合适的抽样方法 5 收集预备数据作分析用控制图 必须采取近期生产中的数据或决定重新采取数据 一般需20 25组数据 每
