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1、济南大学毕业论文毕业论文题 目 产品统计质量控制方案研究 学 院 机械工程学院 专 业 工业工程 班 级 工程0701 学 生 陈绍芳 学 号 20070407004 指导教师 曲一兵 二一 年 五 月 二十 日- 1 -济南大学毕业论文- 24 -第一章 绪论1.1统计质量控制的背景1.1.1统计质量控制的概念统计质量控制简称SQC，是在质量控制图的基础上，利用数理统计方法控制整个生产过程，使质量控制得以数量化和科学化，从而预防性的控制产品质量的一种方法。SQC的主要目标是保证所有的工序生产出的产品的质量特征值尽可能长地等于或接近于期望值,提高生产过程的工序能力,突破了单纯事后检验的局限性，
2、通常也称为统计过程控制SPC。1.1.2国内外发展状况统计质量控制最早产生于20世纪20年代，在贝尔电话实验室工作的休哈特在1925年提出了休哈特控制图，同年道奇提出了计数抽样检验方案。当时这样的方法并没有被完全重视理解，只在少数工厂中应用。在第二次世界大战期间，由于战时的需要，对武器数量和质量的需求，美国政府开始大力提倡统计质量控制，促使控制图和抽样检验的理论和方法得到进一步的发展和完善。在1942年，美国国防部将休哈特等一批专家召集起来，用数理统计的方法制定了一系列战时质量管理标准，在各地宣讲并强制推行。这一举措不但成功解决了美国军需品的质量问题，而且还使美国的军工生产在数量、质量以及经济
3、上都迅速占据世界领先地位。第二次世界大战以后，日本为了振兴濒临崩溃的经济，从美国引入了质量管理的方法。在美国统计学家和质量管理专家的帮助下，日本的质量管理得到迅速发展，在短短不到30年的时间里，创建了日本式的质量管理，使日本的工业产品质量跃居世界前茅。美国著名的质量管理专家朱兰在考察了日本的经济后说：“日本的振兴是一次成功的质量革命”。我国从20世纪70年代后期开始，吸取了日本的经验，结合本国的国情，有计划地普及和应用统计质量控制的管理方法，1978年开始推行质量管理和统计技术，并在1981年成立了全国统计方法应用标准化技术委员会，现已初步形成了一个数理统计方法标准体系。通过不懈的努力，我国统
4、计质量管理水平得到了逐步提高。1.2六西格玛管理体系简介1.2.1六西格玛管理的发展状况六西格玛管理是20世纪90年代初期摩托罗拉公司最早倡导的一项商务举措。近年来更多的公司（如通用电气、索尼、联合新号等）成功实施六西格玛的故事更为华尔街所关注。六西格玛管理即系统地应用统计工具，来获取必要的知识，从而创造出比竞争对手更快、更好、更廉价的产品和服务。按部就班的、反复的将这些技能应用到筛选出的重要项目上，就会实现一定的利润增长。六西格玛管理立足于生产的过程，以定义、测量、分析、改进、控制的结构为改进过程的核心，强调用定量的方法，结合各种统计工具，系统的找出并消除质量形变过程中的缺陷，通过对过程的持
5、续控制和改进，追求卓越质量，从而提高客户满意度。六西格玛关注的是在一个过程中管理者能测量出多少“缺陷”，以及能否系统地找出消除缺陷的方式，并尽可能地使其接近“零缺陷”。所以它用比过去更广泛的视角来改进业绩，强调从顾客的关键要求和企业经营战略的焦点出发来寻求业绩突破的机会，六西格玛管理强调对业绩和过程的度量，提出挑战的目标，并采用各种统计方法来改进业绩，为顾客和企业创造最大价值。六西格玛管理强调用西格玛水平来衡量过程波动，而且它还将西格玛水平与过程缺陷率对应起来。经过发展演变，它在PDCA的基础上提出了一套支持过程改进的方法模式。该方法从过程的输入和过程的输出关系着手，综合应用多种统计方法工具，
6、找出影响输出的关键性因素，提高对过程的认识度及控制水平，从而实现过程的改进。在六西格玛管理中，被广泛认同并使用的是过程改进模式（DMAIC）及过程设计模式。1.2.2六西格玛管理过程改进模式DMAIC简介六西格玛的过程改进模式DMAIC将过程分为五个阶段，每个阶段都有特定的需要完成的工作，并要求达到该阶段的要求。遵循DMAIC这一模式实施过程改进，可以得到循序渐进的效果。定义阶段（D）：确定顾客的关键需求并识别需要改进的过程。工作内容主要包括：识别顾客的要求、设定项目目标、界定项目范围、明确项目条件、整理和分析数据、确认需要改进的工作流程。测量阶段（M）：通过对现有的过程的评估确定问题分析的焦
7、点和范围，识别影响过程输出的几个重要输入，并对测量系统的有效性进行评价。工作内容主要有：确定关键的产品质量特性和过程质量特性、收集数据、检验测量系统和测量过程能力。分析阶段（A）：通过数据分析确定影响输出的少数几个重要的输入。主要工作有：收集和分析数据、建立和验证因果关系、确定关键因素。改进阶段（I）：通过对几个重要的输入的改进，寻找优化过程输出的方案，使过程的缺陷或变异降低，是六西格玛改进方法的核心，其具体内容有：广泛征集改进建议、制定改进方案和实施改进。控制阶段（C）：对改进后的过程程序化，并采用有效的控制方法保持过程改进的成果，使过程持续运行在高水平上。本阶段的主要工作有：制定相应文件、
8、明确过程处理的监控职责、实施过程监控。DMAIC模式（图1.1）在实施中，应用数理统计学技术为基础的工具进行数据收集、监视测量、问题分析、改进优化和控制效果，来达到增强顾客满意度、提高企业业绩的目的。DefineMeasureAnalyzeImproveControl图1.1 DMAIC流程图1.3本文主要研究内容本文主要以六西格玛管理方法的思路为主线，以统计质量控制为方法，展开一系列的研究。产品的功能分解，制造业成品一般都比较复杂，很难求的满足总功能的方案，所有要对其总功能进行分解，建立产品的功能结构图，由此，了解总功能跟各个功能原件、分功能之间的关系，明确每个分功能的输入量和输出量，进而可
9、以求的各分功能的功能原解，将求得的各功能原解有机的结合起来，就可以求得系统的总功能方案。产品的关键质量特性是决定和影响产品质量的关键少数质量特性，起源于顾客需求，在需求分析，方案设计、结构设计与详细设计阶段不断传递与细化。关键质量特性是决定和控制产品质量的基本信息单位，是产品质量的遗传物质。它们能够极大的影响产品的顾客满意度、安全性、功能实现、性能约束满足等，它们需要额外的控制手段来减少潜在的质量问题。本文，主要研究内容，就是针对S企业生产的数字屏显式万能液压试验机产品，设计一套适用于它的统计质量控制系统。首先就要对该型号的试验机进行产品的功能分解，从而，将总功能分解为各个功能原件，再对这些功
10、能原件进行关键质量特性分析。在确定了产品的关键质量特性以后，运用质量统计的方法，对其进行加工过程的统计过程控制，最终实现，对影响产品质量的关键部件的控制。1.4研究方法与手段针对制造产品本身的统计质量控制，就是对其生产过程进行控制，具体到某一零件即对其工序过程进行控制。对于装配件，就是将顶层的关键特征按照工艺流程图进行分解，使关键特征传递到组件和零件级，控制较低级别的关键特征有助于保证装配级关键特征的受控。产品质量的好坏取决于工序质量，衡量工序质量的重要标志是工序能力，工序能力是指工序处于受控状态下的实际加工能力。在受控状态下，产品的质量特征因受各种各样的偶然因素干扰呈现出随即波动。这种随机波
11、动导致了制造出来的各个产品其质量特性值呈正太或其他类型的统计分布。工序能力就是描述制造过程这种客观存在的分数程度的一个量值。影响产品的质量的因素可分为随机因素和系统因素，也可称为偶然因素和异常因素。使用控制图可以及时区分异常因素与偶然因素，起到及时警告的预防作用。本文主要运用以上几种方法，形成一个统计质量控制的体系。从而，对S企业的某型号产品进行质量控制，控制结果进行分析，最终完善生产过程中的不足，提高产品的最终质量。1.5研究目的使本研究所制定完成的体系，在投入生产实际后，可以有效的对生产流程中的关键加工工艺，机器零部件中的关键零件进行全面的质量控制。使整个生产流程更加合理化，关键零部件的质
12、量可靠性加强，可以解决企业长久以来的一些问题，从而使企业降低质量缺陷和服务偏差并保持持久性的效益，促进快速实现突破性绩效，最终实现真正统计质量控制管理理念的目的，竟可能的接近“零缺陷”，从顾客的关键要求以及企业经营战略的焦点出发，使业绩得到突破，为顾客和企业创造最大价值，最终帮助企业达到战略目标。在此基础上，结合S厂的实际状况，针对该企业的战略目标以及生产实际中的问题，在不改变原有生产模式的基础上，对各个关键工序进行控制，以达到预期的效果，使产品的质量可靠性，最优化。第二章 相关理论综述2.1问题的提出2.1.1制造业面临的问题质量管理和质量保证体系标准在全球范围内的大力推广，以及市场经济日趋
13、发达的今天，用户的质量意识得到了普遍的提高，用户一方面需求产品拥有一流的质量,另一方面又不希望产品的价格过高。任何企业都深刻地感受到了提高产品质量的重要性。产品质量已成为企业有效参与市场竞争的重要前提，为了提高企业在国际市场中的竞争优势,企业家积极的思考如何在这一形势下求生存、求发展的策略。传统的统计质量基于休哈特提出三西格玛质量控制图，监测控制同一产品的同一质量特征的变化规律,使之满足标准并保持稳定,它是以大量检测数据为前提。在日趋激烈的市场竞争和顾客对产品质量要求不断提高的如今，三西格玛质量管理已经满足不了时代的发展和顾客的要求了，至此更为严格的六西格玛质量概念得以应运而生。2.1.2统计
14、质量控制体系解决的问题制造业生产中的统计质量控制，主要是统计过程控制，统计过程控制是一种借助数理统计方法的过程控制工具。对生产过程进行评价分析，根据反馈信息及时发现影响系统的因素出现的征兆，并采取措施消除其影响，使过程维持在仅受随机性因素影响的受控状态，以达到控制质量的目的。当过程仅受随机因素影响时，过程就处于统计控制状态即受控状态；当过程中存在系统因素的影响时，过程就处于统计失控状态即失控状态。由于过程波动具有统计规律性，当过程受控时，过程特性一般服从稳定的随机分布；而失控时，过程分布将发生改变。统计质量控制正是利用过程波动的统计规律性对过程进行分析控制。因而，它强调过程在受控和有能力的状态
15、下运行，从而使产品和服务稳定地满足顾客的要求。产品加工过程的质量是保证产品质量的关键，对产品的加工过程实行质量控制，是质量管理的重要环节，产品在加工过程中得质量好坏，在很大程度上取决于生产环节制造产品的工序质量和加工过程的质量管理水平。加工过程中导致产品缺陷的因素有很多，一般有制造人员的技术水平和责任心、组织管理、制造工艺水平及制造工艺流程、制造材料的选用和质量控制的合理性、制造设备的齐整和精度与维护保养水平、制造环境如何、质量与可靠性保证检验如何等。针对这些因素，为了做好和加强加工过程中的质量管理工作，实施六西格玛质量管理是非常必要的。试验机广泛用于科学研究、能源交通、冶金化工、机械电子等各个领域，是科研、生产必备的基本设备。在材料试验、新型材料开发、产品设计、产品质量监督和控制等方面发挥着重要作用。其质量的好坏将直接影响一系列的产品质量，因此，保证和提高液压式万能材料试验机的质量对促进我国的工业发展具有重要意义。2.2统计质量控制的基本原理2.2.1统计质量控制的原理生产过程中导致产品质量发生
