《《质量管理与可靠性》课件 第六章 过程质量控制原理及应用》由会员分享，可在线阅读，更多相关《《质量管理与可靠性》课件 第六章 过程质量控制原理及应用（127页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、主讲：孟丽丽,E_mail：,目录,第一章 质量管理概论,第二章 ISO9000族标准与质量认证,第三章 六西格玛管理,第四章 常用质量管理工具,第六章 过程质量控制原理及应用,第五章 设计质量控制原理及应用,第七章 抽样检验,6.1 过程质量控制原理 6.2 过程能力分析 6.3 控制图原理及应用,第六章 过程质量控制原理及应用,【目的要求】 了解产品质量波动的规律 掌握统计受控与过程受控的特点 掌握过程能力指数的概念和计算方法 掌握各种情况下不合格品率的计算方法 掌握控制图控制界限的确定及作图方法 【重 点】过程能力指数计算、各种控制图的绘制。 【难 点】控制图,学习目标,6.1 过程质量
2、控制原理,6.1.1 产品质量波动性规律,任何一个过程所生产出来的产品，其质量特性值总是存在着一定差异，这种客观差异称为产品质量波动性（质量变异），产生这种客观差异的原因是生产过程中各要素（操作者、机器、原材料、工艺方法、检测方法和环境等，简称5M1E）存在着波动，过程质量控制就是要控制生产过程中各要素的波动（过程质量波动），使产品质量特性值保持在某一特定范围。,6.1 过程质量控制原理,6.1.1 质量波动分类,正常波动：影响较小；难以避免正常波动又称随机波动，是由生产过程中随机性因素或偶然因素引起的。随机因素的特点：a 随机因素数量很多，b 来源和表现形式多种多样，c 大小和方向随机变化，
3、d 作用时间无规律，对产品质量的影响均比较小。统计受控状态：如果生产过程只存在随机因素影响的状态称为稳定状态或统计受控状态。,6.1 过程质量控制原理,6.1.1 质量波动分类,异常波动：影响较大；可以控制异常波动又称系统波动，它是由生产过程中的系统性因素引起的。系统性因素的特点：数量不多，但对产品质量的影响却很大，但可以采取一定方法措施加以消除。a 大小和方向不变；b 大小和方向按一定规律变化 c 大小和方向不定。非统计受控状态：生产过程中存在系统性因素影响的状态称为非稳定状态或非统计受控状态。,6.1.1 质量波动分类,t,t,有特殊的因素影响而造成的异常波动,产品加工质量的高低可由分布中
4、心u和离散程度判断。若生产过程不稳定，其分布中心u和分散程度两者或其一会有变化，若生产过程不稳定，两者均不变。,存在系统因素，过程不稳定,消除了系统因素，过程稳定,6.1.2 产品质量波动的统计规律,随机因素引起过程的正常波动，是不可避免的，对于一个稳定的过程，没有异常因素的影响，大批量生产下，其质量特性服从正态分布，且分布中心u和分散程度都不变化。当既有随机因素又有系统因素时，这时质量特性的分布状态就不会稳定在一种固定的正态分布下，其分布中心u和分散程度两者或其一会有变化。,质量管理中的数据可以分成两大类：计量值数据和记数值数据。 产品质量数据的变异一般表现为分散性和集中性两种基本特性。 质
5、量数据有两类常用的统计特征：一类是表示数据集中性的特征数，如平均值、中位数、众数等；另一类是表示数据分散程度的特征数，如极差、标准差等。 分布中心u和分散程度共同刻画了加工质量的高低，若偏移小，分散小，说明过程的加工精度高，产品质量好。,6.1.3 质量控制中的数据,过程控制与过程分类,统计受控：过程在统计控制状态时仅存在普通因素波动，统计受控的结果可能满足规范（公差）要求，也可能不满足规范公差的要求。 过程受控：指过程处于统计受控状态，且满足规范的要求。 非统计受控：生产过程中存在系统性因素影响，过程失控。,6.1.4 过程控制原理,过程控制与过程分类,1类：受控且在规范内；（理想状态） 2
6、类：受控但不在规范内；（减小普通波动可提高产品质量） 3类：不受控但在规范内；（将出现废品） 4类：不受控也不在规范内；（必须减小特殊因素和减小普通因素的影响）,过程控制,不受控,受控,时间,存在特殊因素,消除了特殊因素,受控且有能力符合规范,普通因素造成的波动太大,规范上限,规范下限,普通因素造成的波动减小,受控但没有能力满足规范,6.2 过程能力分析,6.2.1 过程能力,过程能力的概念：过程能力（process capability）是指处于稳定状态下的过程的实际加工能力。所谓处于稳定生产状态下的过程应具备以下几个方面的条件： 原材料或上一过程半成品按照标准要求供应； 本过程按作业标准实
7、施，并应在影响过程质量各主要因素无异常的条件下进行； 过程完成后，产品检测按标准要求进行。,影响过程能力的因素设备方面 如设备精度的稳定性，性能的可靠性，定位装置和传动装置的准确性，设备的冷却润滑的保护情况，动力供应的稳定程度等。工艺方面 如工艺流程的安排，过程之间的衔接，工艺方法、工艺装备、工艺参数、测量方法的选择，过程加工的指导文件，工艺卡、操作规范、作业指导书、过程质量分析表等。材料方面 如材料的成份，物理性能，化学性能处理方法，配套元器件的质量等。操作者方面 如操作人员的技术水平、熟练程度、质量意识、责任心等。环境方面 如生产现场的温度、湿度、噪音干扰、振动、照明、室内净化、现场污染程
8、度等。,6.2.1 过程能力,过程能力量化 可用过程质量特性值的波动范围来衡量，通常用标准偏差表示过程能力的大小。 过程能力B=6。由于P（x3）=99.73%, 故6近似于过程质量特性值的全部波动范围。显然，B越小，过程能力就越强,6.2.1 过程能力,B =6 6数值越小，过程能力越强；6数值越大，过程能力越弱。,过程能力量化,6.2 过程能力分析,6.2.2 过程能力指数,过程能力指数的概念：过程能力指数表示过程能力满足产品技术标准的程度。技术标准是指加工过程中产品必须达到的质量要求，通常用标准、公差（容差）、允许范围等来衡量，一般用符号T表示。质量标准（T）与过程能力（B）之比值，称为
9、过程能力指数，记为CP,6.2.2 过程能力指数,过程能力指数的计算,双侧公差而且分布中心和标准中心重合的情况 双侧公差而且分布中心和标准中心不重合的情况 单侧公差过程能力指数的计算,双侧公差而且分布中心和标准中心重合的情况,T标准范围；总体标准偏差；S样本标准偏差；Tu质量标准的上限值；Tl质量标准的下限值。,（1）过程能力指数计算,TL,M,(),T,TU,6,双侧公差而且分布中心和标准中心重合的情况,（2）不合格品率P计算,Pu：质量特性值超出公差上限的不合格品率，则Pu=P(xTu)=P( )Pl：质量特性值低于公差下限的不合格品率同理： Pl=P(x1 加工过程中的不合格频率超过50
10、%，过程能力严重不足，立即采取纠正措施。,过程能力指数,用Pu表示质量特性值超出公差上限而造成的不合格品率，则 Pu=P(xTu)=P( ）用Pl表示质量特性值低于公差下限而造成的不合格品率，Pl=P(xTu)=P(,Pl=P(xTl)=P(,单侧公差过程能力指数的计算,例题:,加工某零件其尺寸公差为 ，从一批已加工的零件中随机抽取200件，进行测量得到，样本均值=30.014，S=0.002。试求过程能力指数并计算过程不合格品率。如过程能力有问题请提出改进方案？,不同K和Cp时的不合格品率p数值表,6.2 过程能力分析,6.2.3 过程能力评价与分析,过程能力的判定,3水平:,4水平:,5水
11、平:,6水平:,T=,对于一般质量特性来说，过程能力理想状态为 1.33Cp 2 能力及过剩。更换设备，降低对设备精度的要求。 2= 1.67 能力过剩 可放宽管理，降低设备精度，降低成本 1.33 理想状态。能力充足 允许小的干扰，不重要的工序可放款检查，工序控制抽样间隔可放宽些。 1.00 低风险。能力尚可（一般）工序需严格控制 ，否则容易出现不合格品，检查不能放宽 0.67 中风险。能力不足 已出现一些不合格品，必须提高工序能力，需要加强检查，必要时全检工序能力严重不足 已出现较多的不合格品，立即追查原因，采取措施，提高工序能力。,过程能力的判定,（1）调整过程加工的分布中心，减少偏移量
12、； （2）提高过程能力减少分散程度； （3）. 修订标准范围。,提高过程能力的途径,6.3 控制图原理及应用,1、了解控制图的涵义和作用 2、均值-极差控制图 3、单值-移动极差控制图 4、不合格品率控制图 5、单位缺陷数控制图 6、控制图的观察和分析及使用程序,本节主要内容,6.3 控制图原理及应用,6.3.1 控制图概述,1. 控制图的产生,过程控制的需要* 检测-容忍浪费 * 预防-避免浪费 本世纪40年代，由于第二次世界大战爆发,为控制军需品的生产质量问题,1941-1942年制订和公布了统计控制的管理方法，并在全国各地推行。,控制图应用于各行各业,现有控制作为质量控制的有力武器已广泛
13、应用于各行各业,美国某电气公司,美国柯达彩卷,我国航空飞机制造厂,3000人制定5000张,5000人制定35000张,一些工序应用控制图,控制图基本概念,控制图法是用来分析和判断过程是否处于稳定状态并带有控制界限的图形，由美国贝尔电话实验室的休哈特于1924年提出。,控制界限的确定,CL,3,3,分析判断生产过程的稳定性，从而使生产过程处于统计控制状态；及时发现生产过程中的异常现象和缓慢变异，预防不合格品发生；查明生产设备和工艺装备的实际精度，以便作出正确的技术决定；为评定产品质量提供依据.,2.控制图的用途,3准则,正态性假定,小概率原理,反证法思想,3.控制图的原理,正态性假定:任何生产过程生产出来的产品，其质量特性值总会存在一定程度的波动，当过程稳定或者说受控时，这些波动主要是由5MIE的微小变化造成的随机误差。此时，绝大多数质量特性值均服从或近似服从正态分布。这一假定，称之为正态性假定。,5MIE: 人、机器、原材料、工艺方法、测量及生产环境,休哈特3控制原理,-3 -2 -1 X 1 2 3,
