现代质量工程-4质量控制技术(47)讲精编版

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1、现代质量工程,2,六、质量控制技术,质量数据 计量值数据，可以用仪器测量的连续性数据 计数值数据，指不能连续取值的，只能用自然数表示的数据 计件值数据是按产品个数技术的数据，合格品件数、废品件数 计点值数据是按点技术的数据，如铸件表面的缺陷数、气孔数等,3,六、质量控制技术,工序能力分析 工序是指一个(或一组)工人在一个工作场地上(如一台机床或一个装配工位等)对一个(或若干个)工作对象连续完成的各项操作的总和。工序是产品在生产过程中形成质量的基本加工单元。 在一个工序中对形成质量有较大影响的因素有：操作者、机器设备、材料、加工方法、环境(简称为4M1E)和检测技术等。对工序质量进行控制，事实上

2、就是对这六个要素进行控制。,4,六、质量控制技术,工序能力分析 考核工序质量的好坏，主要看其波动性的大小。波动小，工序质量就稳定；波动大说明工序保证加工质量的能力差。 对质量波动有影响的主要是操作者、机器设备、材料、加工方法、环境(简称为4M1E)和检测技术。 工序质量波动可分为正常波动和异常波动两大类。,5,六、质量控制技术,工序能力分析 正常波动又称为随机波动，它是由于一些偶然原因所引起的。随机波动使产品质量发生微小变化，其原因既难于查明又难于消除。如原材料性能和成分的微小差异、机床的轻微振动、工具材料的微小差异、夹具的微小松动、检测设备和测量读数的微小变化、工人操作上的微小变化、环境温度

3、和湿度的微小变化等。 异常波动又称为系统波动，它是由于生产过程中发生某种异常现象而引起的。异常波动通常会使产品质量发生明显的变化。如：工人违反操作规程、机床振动过大、夹具严重松动、机床与夹具的调整发生变化、定位基难更改、刀具过度磨损、原材料规格改变、检测误差过大、读数不准等 工序质量控制的任务就是找出产品质量的波动规律，把正常波动控制在合理范围内，并随时消除异常波动。,6,六、质量控制技术,工序能力分析 工序能力是指工序处于控制状态下的实际加工能力。在一般情况下，工序能力可以认为是该工序的加工精度。 产品的制造质量主要取决于工序能力的高低。如果工序能力高，产品质量的波动就小，就愈容易满足质量要

4、求。反之，产品质量的波动就大意味着产品的质量差。 在工序处于控制状态下，工序质量的波动是由一些偶然因素引起的。因此在不考虑异常波动的条件下，加工质量一般呈正态分布。,7,六、质量控制技术,工序能力分析,标准偏差反映了加工质量的波动量,8,六、质量控制技术,工序能力分析 实践中为了便于控制加工质量，人们常用3来描述工序能力。 当生产过程处于受控状态时，在距平均值3 范围内的产品占整个产品的99.73。,9,六、质量控制技术,工序能力指数及其计算 工序能力表示工序固有的实际加工能力，即工序能达到的实际质量水平，但它与产品的技术要求无关。 产品的技术要求是指产品质量指标允许波动的范围，即公差范围，它

5、是确定制造质量的标准和依据。 为了反映和衡量工序能力满足技术要求的程度，引入了工序能力指数的概念。 所谓工序能力指数，是指加工质量标准(通常是公差)与工序能力的比值，用符号Cp表示。,是母体标准差,10,六、质量控制技术,工序能力指数及其计算,11,六、质量控制技术,工序能力指数及其计算,首先将工序质量的实际分布中心与质量标准中心相重合，然后再计算工序能力指数,相对偏移量,绝对偏移量,12,六、质量控制技术,工序能力指数及其计算,13,六、质量控制技术,工序能力指数及其计算,14,六、质量控制技术,工序能力评价,15,六、质量控制技术,工序能力指数影响因素 工序能力指数与工序实际加工能力不一致

6、 抽样方案不同 工序的质量特性必须服从正态分布 质量波动小和合格是不同的概念,16,六、质量控制技术,工序控制 工序控制是工序质量控制的简称。 工序控制的目的是使工序长期处于稳定的受控状态。 工序控制必须具备的三个条件 要制定控制所需的各种标准 要获得实际执行结果与标准之间差异的信息。 要具有纠正偏差的具体措施。,17,六、质量控制技术,工序控制内容 对生产条件进行控制 对关键工序进行控制 对计量和测试条件的控制 对不合格品进行控制,18,六、质量控制技术,工序控制点 工序控制点是为保证工序处于受控状态，在一定的时间和条件下，在产品制造过程中必须重点控制的质量特性、关键部位或薄弱环节等 使工序

7、处于受控状态。运用重点控制和预防为主的思想，控制的对象往往是关键的质量特性和薄弱环节。 控制对象有时是某个具体的、定量的质量特性，有时是定性的质量特性。,19,六、质量控制技术,工序控制点设置原则 形成产品主要质量特性的工序 在工艺上有特殊要求，需要特殊控制的工序 对产品质量有重大影响的关键工序 经常发生质量问题的工序,20,六、质量控制技术,工序控制点的种类 以质量特性值为对象设置的工序控制点 适合大批量生产场合 以设备为对象设置的工序控制点 适用于单件、小批量生产场合，其特点是产品的结构和形状相似，但尺寸不同的零件的精加工都放在同一关键设备上来完成。 以工序为对象设置的控制点。,21,六、

8、质量控制技术,统计过程控制 SPC（Statistical Process Control）的概念最初是由休哈特于1924年提出。 统计工序控制是利用数理统计的方法，对工艺过程的各个阶段进行控制从而达到改进与保证产品质量的目的。 SPC强调全过程预防为主的思想。 SPC不仅可用于制造过程，而且还可以用于服务过程，以改进和保证服务质量。 SPC的特点是：强调全员参加，人人有责；强调采用科学的方法来达到目的。它主要应用统计方法尤其是控制图。,22,六、质量控制技术,统计过程控制理论要点 产品质量的统计观点。 产品质量总是具有变异的； 产品质量的变异具有统计规律。 异常因素是主要矛盾。 稳定状态是工

9、序控制追求的目标 预防为主是统计工序控制的重要原则。 诊断理论是SPC的重要发展。 SPC的系统分析方法。,23,六、质量控制技术,控制图 控制图是一个具有控制界限的图形，用来分析和判断过程是否处于稳定状态。预报过程中存在影响过程质量的异常原因的一种有效工具。 所谓工序处于控制状态，就是指其质量特征值统计分布的 和 都符合质量规定的要求，且不随时间变化。,24,六、质量控制技术,控制图,25,六、质量控制技术,控制图,生产过程的控制状态,生产过程的质量特征值或其统计量落均在控制界限之内，且均匀分布，这就是所谓的控制状态。,26,六、质量控制技术,控制图,稳定失控状态,不稳定失控状态,质量特征值

10、（或其统计量）的分布超出了控制界限或者分布不均匀。,27,六、质量控制技术,28,六、质量控制技术,29,六、质量控制技术,受控状态的判断 国家标准GB/T4092-2001对生产过程是否处于受控状态的规定： 收集25个样本容量为4或5的样本，若控制图上被控制的质量数据服从正态分布或近似正态分布，并同时满足以下两个条件时，可以认为生产过程处于受控状态 控制图上没有点子越过控制界限外。 点子在控制界限内的分布式随机的，并且无长链、连续变化趋势或其他模式。,30,六、质量控制技术,失控状态模式 质量数据服从正态分布或近似正态分布，当控制图出现以下八种变异模式之一时，可以判定过程失控。 有一个点子落

11、在控制界限外。 连续9点落在中心线同一侧。 连续6点递增或递减。 连续14点中相邻点交替上下。 连续3点中有2点落在中心线同一侧的B区以外。 连续5点中有4个点罗在中心线同一侧C区 以外。 连续15点落在中心线两侧的C区内。 连续8点落在中心线两侧且无一点在C区内。,31,六、质量控制技术,失控状态的判断 点子超出控制界限外，或恰好落在控制界限上。 控制界限内的点子排列方式有缺陷，即为非随机排列。,32,六、质量控制技术,33,六、质量控制技术,第一类错误虚发警报,第二类错误漏发警报,减少第一类错误（如采用增大控制界限），就会增加第二类错误；反之减少第二类错误（如减少控制界限），就会增加第一类

12、错误。,34,六、质量控制技术,控制图的检出能力 检出力是指当生产过程出现异常时，控制图可以把这种异常状态正确地检测出来的概率。,正态分布概率密度函数,K 控制界限系数,产品质量特性均值的偏移系数,f 产品质量特性标准差变动系数,35,六、质量控制技术,常用统计质量分析方法 统计分析表法。统计分析表也称调查表，检查表或核对表，它是为了收集、整理、累积、粗略分析数据而设计的一张统计图表，根据调查目的不同可以自由选择或自行设计的统计图表。,汽车车身喷漆调查表,36,六、质量控制技术,常用统计质量分析方法 统计分析表法,37,六、质量控制技术,常用统计质量分析方法 分层法是分析质量影响因素的一种有效

13、方法，它可以将杂乱无章的数据和错综复杂的因素按不同的目的、性质、来源等加以分类，使之系统化和条理化，使层内的数据在性质上的差异尽可能小，而将较大的差异留在层与层之间。这样通过层与层之间数据的对比，即可发现产生质量问题的根源所在。从而找到主要影响因素，采取相应的措施。 降低气缸漏气率的办法可采用乙厂提供的气缸垫和工人B的操作方法？,38,六、质量控制技术,分层法 (1)使用甲厂提供的气垫时，要采用工人B 的操作方法； (2)使用乙厂提供的气垫时，要采用工人A 的操作方法；,39,六、质量控制技术,直方图又称为质量分布图，适用于大量计量值数据进行整理加工，找出其统计规律。即分析数据分布的形态，以便

14、对其总体分布特征进行推断，对工序或批量产品质量水平及其均匀度进行分析的方法。,40,六、质量控制技术,直方图 (1)收集数据 随机抽取质量特征数据100 个左右，至少不小于50 个，并按先后顺序排列。 (2)找出数据中的最大值和最小值，并计算极差 (3)确定数据组数k 及组距h 通常分组数k 取420,h = R/k。 (4)确定各组上，下界 原则：应使数据的全体落在第一组的下界值与最后一组（第k组）的上界值所组成的闭区间之内。 (5)计算各组的组中值和各组的频数,41,六、质量控制技术,直方图,42,六、质量控制技术,直方图,43,六、质量控制技术,散布图又称为相关图或散点图。它是用来分析、

15、判断两个变量之间是否存在相关关系的一种方法。,44,六、质量控制技术,排列图是找出影响产品质量主要因素的图表工具，以便确定改进质量的关键项目。,45,六、质量控制技术,因果图是表示质量特性与原因的关系图。主要用于寻找质量问题产生的原因，确定因果关系的图表。它由质量问题和影响因素两部分组成，图中主干箭头所指的为质量问题，主干上的大枝表示主要原因，中枝，小枝，细枝表示原因的依次展开。,46,六、质量控制技术,因果图,现代质量工程,制造系统与质量工程研究所 西安交通大学,1、有时候读书是一种巧妙地避开思考的方法。20.9.220.9.2Wednesday, September 2, 2020 2、阅

16、读一切好书如同和过去最杰出的人谈话。05:12:5005:12:5005:129/2/2020 5:12:50 AM 3、越是没有本领的就越加自命不凡。20.9.205:12:5005:12Sep-202-Sep-20 4、越是无能的人，越喜欢挑剔别人的错儿。05:12:5005:12:5005:12Wednesday, September 2, 2020 5、知人者智，自知者明。胜人者有力，自胜者强。20.9.220.9.205:12:5005:12:50September 2, 2020 6、意志坚强的人能把世界放在手中像泥块一样任意揉捏。2020年9月2日星期三上午5时12分50秒05:12:5020.9.2 7、最具挑战性的挑战莫过于提升自我。2020年9月上午5时12分20.9.205:12September 2, 2020 8、业余生活要有意义，不要越轨。2020年9月2日星期三5时12分50秒05:12:502 September 2020 9、一个人即使已登上顶峰，也仍要自强不息。上午5时12分50秒上午5时12分05:12:5020.