第八章质量管理教学教材

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1、1,第八章 质量管理,2,走进质量管理,这是一个发生在第二次世界大战中期，美国空军和降落伞制造商之间的真实故事。在当时，降落伞的安全度不够完美，即使经过厂商努力的改善，使得降落伞制造商生产的降落伞的良品率已经达到了99.9%，应该说这个良品率即使现在许多企业也很难达到。但是美国空军却对此公司说 No, 他们要求所交降落伞的良品率必须达到100%。于是降落伞制造商的总经理便专程去飞行大队商讨此事，看是否能够降低这个水准？因为厂商认为，能够达到这个程度已接近完美了，没有什么必要再改。当然美国空军一口回绝，因为品质没有折扣。,3,主要内容,质量管理概述 生产过程的质量控制 过程控制常用的几种工具,4

2、,第一节 质量管理概述,一、质量与质量管理的基本概念 质量的含义 广义是指一组固有特性满足要求的程度。 狭义是指实物产品的质量，包括实物产品内在质量特性以及外部质量特性，可概括为产品性能、寿命、可靠性、安全性、经济性五个方面。 质量管理是指导、控制企业的与质量有关的相互协调的管理活动。 质量管理的最终目标是能够用最经济、最有效的手段进行设计、生产和服务，生产出用户满意的产品。,6,二、质量管理的演变,质量检验阶段 统计质量控制阶段 全面质量管理阶段,7,质量检验阶段,操作者质量管理：工人自己制造产品，又自己负责检验产品质量；制造和检验的质量职能统一集中在操作者身上，因此被称为“操作者质量管理”

3、。 工长质量管理：由工长行使对产品质量的检验；操作与检验职能的分化（质量检验职能的强化） 检验员质量管理：管理分工；专职的质量检验岗位、专职的质量检验员、专门的质量检验部门,8,质量管理从操作者发展到检验员，对提高产品质量有很大的促进作用。但随着社会科技、文化和生产力的发展，质量检验阶段存在很多不足：1）事后检验；2）全数检验； 3）破坏性检验（判断质量与保留产品之间发生矛盾）。,9,统计质量控制阶段,“事后检验”、“全数检验”存在的不足引起了人们的关注，一些质量管理专家、数学家开始注意质量检验中的弱点，并设法运用数理统计的原理来解决这些问题 在20世纪20年代，美国贝尔（Bell）实验室成立

4、了两个研究组： 休哈特博士为首的工序控制组：“事先控制，预防废品”；具可操作性的“质量控制图”；Economic Control of Quality of Manufactured Product 道奇博士为首的产品控制组：抽样的概念和方法：“抽样检验表”（全数检验和破坏性检验）。,10,从质量检验阶段发展到统计质量控制阶段，质量管理的理论和实践都发生了一次飞跃，从“事后把关”变为预先控制，并很好地解决了全数检验和破坏性检验的问题。但是，由于过多地强调了统计方法的作用，忽视了其它方法和组织管理对质量的影响，使人们误认为质量管理就是统计方法，而且这种方法又高深莫测，让人们望而生畏，质量管理成了

5、统计学家的事情，限制了统计方法的推广发展，也限制了质量管理的范畴。,11,全面质量管理阶段,促成全面质量管理产生的社会因素： （1）高、精、尖产品的质量控制要求 （2）社会进步引发的观念变革“质量责任” （3）系统理论和行为科学理论等管理理论的出现和发展 （4）市场竞争加剧：交货期和价格 美国通用电气公司（GE）质量总经理费根鲍姆和著名的质量管理专家朱兰等人在20世纪60年代先后提出了“全面质量管理”的概念。,12,一、工序质量控制方法 1.工序能力指数 工序能力又称过程能力、工程能力，指“过程处于稳定状态时，加工误差正常波动的幅度”。 即：某一工序在生产技术条件正常和稳定的状态下所表现出来的

6、保证产品质量的能力，它实际上反映着加工的精度，常用B表示。,第二节 工序质量控制与质量改进方法,13,工序能力指数 CP表示，反映工序能力满足工艺加工质量要求程度的一项综合性指标。是该工序能力规定的公差范围（T）与工序能力的比值。,14,TL Cp1 TU TL Cp1 TU TL Cp1 TU,Cp值越大，表明加工质量越高，但这时对设备和操作人员的要求也高，加工成本也越大，所以对于Cp值的选择应根据技术和经济的综合考虑来决定。一般要求Cp1，因为过程总是处于波动之中，分布中心肯定会有偏移，不合格品率就会增加。,各种分布情况下的Cp 值,15,工序能力指数的评价,16,工序能力指数的计算,1.

7、工序无偏双侧公差情况的工序能力指数CP 2.单侧公差情况的工序能力指数 1)只有下限要求，没有上限要求 2)只有上限要求，没有下限要求,17,例：车床加工某零件的尺寸公差为 ， 从该零件加工过程中随机抽样求得S=0.0052， 则该工序的工序能力指数Cp值等于多少?,18,例题,已知某厂生产的日光灯管寿命要求不低于2000小时，现在从生产过程中抽取100根灯管进行试验，根据寿命试验的数据计算得出：X=2350小时，S=80小时，试计算工序能力指数，并判断工序能力状况。,满足要求，但不经济,19,有偏移情况的工序能力指数,当产品质量特性值分布的均值和公差中心M不重合时，不合格品率增大，CP值降低

8、。需要用修正的工序能力指数CPK表示。,20, 修正后的工序能力指数； 平均值的偏离量(简称偏离量)： K 平均值的偏离度(也称偏离系数)。 平均值的偏离度K是平均值偏离量与公差的一半(T2)的比率,21,例：巳知一批零件的标准偏差为0.056m，公差范围T=0.35mm，从该批零件的直方图中得知尺寸分布与公差中心偏移0.022mm，求CPK值? 解:,= 0.022/(0.35/2) = 0.126,= 0.022/(0.35/2) = 0.126,CPK=(1-K)CP=(1-0.126) x,22, CP=T/BT/6S=10/(61.2)=1.39 K=387-385/(10/2)=0

9、.4 CPK=(1-K)CP=(1-0.4)1.39=0.83 K=384-385/(10/2)=0.2 CPK=(1-K)CP=(1-0.2)1.39=1.11,练习题：已知某产品的标准为3855g，是根据下面的资料计算工序能力指数。 =385g，S=1.2g =387g，S=1.2g =384g，S=1.2g,23,2.直方图法,直方图法又称质量分布图法，是通过对测定或收集来的数据加以整理，来判断和预测生产过程质量和不合格品率的一种常用工具。 作用： 判断一批已加工过的产品质量是否合格；验证工序的稳定性；计算工序能力,24,（1）直方图的绘制 例如某工厂车制一批轴，其要求为直径38，公差上

10、下限分别为+0.45和+0.05，经过实测，得出100根轴的尺寸如表： 第一步：找出最大值和最小值，计算极差： Xmax =45 Xmin =5 R= Xmax -Xmin 第二步：将数据分组，分组数一般可根据下表的经验数值确定。 本例分组数为 K=8,25,第三步：确定组距h，计算公式如下： 第四步：确定各组组界 第一组下限值为=Xminh/2 第一组上限值为=第一组下限值h 第二组下限值为=第一组上限值 第二组上限值为=第二组下限值h 本例：第一组上下界 2.57.5；第二组 7.512.5；第三组 12.517.5；以此类推 第五步：计算各组中心值ui,=,26,第六步：绘制频数分布表,

11、27,第七步：绘制直方图,n=100,28,常见的异常直方图,（2）直方图的观察和判断,29,3.工序质量控制图,质量波动与控制图 过程质量的波动有两种类型： 1）正常波动，是由于随机性因素的经常作用而产生的偶然波动； 2）异常波动，是由于系统因素引起的系统误差产生的波动。 过程控制的任务是消除异常波动，维持正常波动的适度水平。,30,关于正态分布_关于6控制,-6 -5 -4 -3 -2 -1 X 1 2 3 4 5 6 68.27% 95.45% 99.73% 99.994% 99.99994% 99.9999998%,3.4ppm,3.4ppm,LSL,USL,31,控制图制作过程,是

12、控制图和R控制图联合使用的一种控制图：前者用于观察过程质量测定值x的平均值的变动，后者用于观察过程质量测定值R的变动。联用后，检出过程质量不稳定的能力增强，即检出力比单独使用 控制图或R控制图要大大增强。,32,【例题】一海鲜加工者根据一年的季节变化，利用他的设施，加工蟹、虾或鱼。大多数操作或由于工作性质，或由于多面性需要，或由于缺乏投资而都是手工完成的。顾客关于袋装虾不符合其表明重量的投诉终于导致这位加工者实施一种控制规划。 袋装虾规定净重为每袋1公斤。一位工人用勺子取出虾，并且把它放在天平上称量。重量的最终调整都由人工完成，如果这些虾在没有冷气的情况下停留时间过长，由于微生物的滋生必遭变质

13、，所以称量工作必须尽快。 每天随机抽取2个样本并储放在冷气室。今将对10个样本的称量结果列示于下：,33,34,作图步骤： （1）收集过程质量测定值数据。收集的数据量一般要求大于100个，按时间顺序分组，每一组数据为一个样本，每组的数据个数即为样本大小，常用n表示，n通常取4或5。 （2）计算各组平均值 和各组极差Ri、总平均值 和极差平均值,35,每袋虾的平均重量是： X = 其平均极差为： R=,36,（3）计算控制限,控制图的上、下控制限,R控制图的上、下控制限,xN（，2）， N（，2/n ）,37,控制上限 =1.043,控制下限 =0.968,X=0.005,控制上限= X +A2

14、 R=1.0054+0.5770.065=1.0429 控制下限= X A2 R= 1.0054-0.5770.065=0.9679 式中A2是根据样本规模为5而查表得来的。 X - R的控制图即可画出（描点画图）,控制上限 =1.043,控制下限 =0.968,X=0.005,控制上限 =1.043,控制下限 =0.968,38,平均极差R=0.065的控制界限是这样确定的： 控制上限=D4 R=2.1140.065=0.137 控制下限=D3 R=0.00.065=0.0 式中D4 和D3 也是查表所得。描点画图。,39,二、质量问题分析方法,1.调查表法 调查表也称检查表或核对表，是为了

15、分层收集数据而设计的一类统计图表。 根据调查目的的不同，采用不同的调查表，通常有： 缺陷位置调查表 不良项目调查表 不良原因调查表 过程分布调查表,40,在图中横边和竖边分别表示质量特征值和频数，调查时每测一个数据就在相应的栏内画/，测量完毕质量分布也就得到了。然后只要在图上注明质量标准以及收集数据的有关事项和调查表的名称、调查日期、人员等就得到一张完整的调查表。,轴尺寸方差分布调查图,41,表 轴尺寸分布调查表,42,不合格产品调查表,43,例：对某商场服务质量状况进行调查的调查表。,44,2.分层法,定义：把收集到的原始质量数据，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

16、素的一种方法。 关键：应使一层内的数据波动幅度尽可能小，而各层之间的差别则尽可能大。 分层标志：操作者、设备、原材料、操作方法、时间、检测手段、缺陷项目等等。,45,见下表：,例：某超市在一个月中共收到表扬信78封。试用分层法分析服务质量状况。,46,如某班某日生产中出现了40件次品，按生产时间（班次）、操作者进行分层，得到下表所示的资料。下表可以看出，次品数量与时间（班次）没有多大关系，但受设备的影响较为明显，甲设备生产的次品总比乙设备要多。由此可见，甲设备是导致产品不合格的主要原因。,表 某班日生产分层,47,3.主次因素排列图法,排列图又称主次因素分析图或帕累托(Pareto)图。 帕累托揭示了“关键的少数和无关紧要的多数”的规律。这一法则后来被广