质量管理技术

第三章质量管理技术§1.质量控制常用的统计方法理论基础：概率论和数理统计方法：抽样调查和统计工具：图表一、排列图法即：帕累特(巴雷特)图，主次图，ABC分析图法。用途：寻找影响产品质量的主要(关键)因素1.结构两个纵坐标，一个横坐标，几根柱条，一条折线ABCDEF件.个10048%说明：左纵坐标：频数，右纵坐标：频率横坐标：影响质量的各种因素，按影响程度大小从左向右排列柱型条：高度表示某因素影响大小折线：各影响因素大小的累计百分数即巴雷特曲线2.原理把所有影响因素分为三大类：A类(主要因素)：累计百分比在0％～80％区间的因素B类(次要因素)：累计百分比在80％～90％区间的因素C类：累计百分比在90％～100％区间的因素对A类因素重点改进。(控制)3.举例例：某卷烟车间1994年第四季度对成品抽样检验后得到外观质量不合格项目的统计资料，如表所示：分析步骤：明确排列项目，即列出一些影响质量的因素；收集数据；项目切口贴口空松短烟过紧钢印油点软腰表面缺陷数80297458352810151255作缺陷项目统计表累计百分比(%)46.376.384.389.993.496.3100序号项目频数(支)1空松4582贴口2973切口804表面555短烟356过紧287其他37合计：990累计频数(支)458755835890925953990作排列图分析、寻找A类因素“空松”和“贴口”占全体质量缺陷的76.3%，为A类，是质量改进的主要对象。4.几点说明：•对于影响质量的主要因素可进一步分层，画出更为详细的排列图加以分析。•在采取措施后，为验证其实际效果，还要再次收集数据和更新，画出排列图进行对比分析，看原先分析出的A类因素是否已大为消除，否则说明执行措施不当。二、因果图法即：特性因素图、树枝图、鱼刺图、石川图。用途：寻找某种质量问题的所有可能原因。1.结构三大要素：结果、原因、枝干主因中原因更小原因结果：某个质量问题2.原理从产生质量问题的结果出发，首先找出影响质量的大原因，然后从大原因中找出中原因，再进一进从中原因中找出小原因，步步深入，一直找到能够采取措施为止。3.举例机加工废品分析分析步骤：1)明确问题的结果(要具体)该题：废品多2)作出主干与结果，大原因为大枝，中原因为中枝…原料杂质含量高坯料公差大测试设备损坏设备精度差责任心不强违反操作规程原料机器人员方法环境进刀量规定过大工艺不合理光线不足场地太小车间噪声大3)对原因进行审查，权衡轻重，对关键原因采取措施后，用ABC分析图检查效果。废品多三、分层法即分类法用途：加工整理、归纳数据，分析影响质量的原因。1.原理：把收集起来的性质不同的数据，按照不同的目的加以分类，把性质相同的在同一生产条件下收集的数据归并在一起加以整理，使数据反映的事实更明显、更突出。进一步找出规律，寻找原因。2.分层的原则按不同的时间分层：如按不同的日期，不同的班次等；按操作人员：如按年龄、性别、工龄、技术水平等；按使用设备分层：如按不同型号的设备，不同的工装夹具、新旧程序等；按操作材料分层：如按不同的进料时间，不同的供应单位、不同的材料成分等；按操作方法分层：如按不同的工艺方法、不同的作业环境条件等；按检测手段分层：如按不同的测量仪器和测量者等；按产生废品的缺陷项目分层：如按铸件的裂纹、气孔、缩孔、砂眼等缺陷分层；其它分类，如按不同工人、使用单位、使用条件等。3.注意事项分层法必须根据所研究问题的目的加以运用；分层应使在同一层内数据的活动幅度尽可能小，每一层的层内数据要尽可能均匀，层与层之间的差别要尽可能大；要考虑层与层之间各因素对产品质量的影响是否相关。4.举例某装配厂的气缸体与气缸盖之间经常发生漏油，经调查50套产品后发现，一是由于三个操作者在涂粘结剂时，操作方法不同。二是所使用的气缸垫是由两个制造厂提供的。操作者漏油不漏油漏油率(%)王师傅李师傅张师傅共计63101913993132255338漏油原因的操作者分层分析漏油原因：按操作者分层供应厂漏油不漏油漏油率(%)一厂二厂共计91019141731393738漏油原因的厂家分层按气缸垫生产厂家分层分析：为降低漏油率，应采用李师傅的操作方法和先用二厂的气缸垫。还要考虑注意事项的第点.考虑层与层之间各因素对产品质量的影响是否具有相关性。当采用一厂生产的气缸垫时，应推广采用李师傅的操作方法；当采用二厂生产的气缸垫时，应推广采用王师傅的操作方法。这时它们的漏油率平均为0％。正确的方法应是：因此，运用分层法时，不宜简单地按单一因素分层，必须考虑各因素的综合影响效果。四、直方图法即频数直方图用途：工序质量控制1.原理：把从生产工序收集来的数据按大小顺序分成若干等距的组，以组距为底边，以与该组矩对应的频数为高的一系列直方形。2.作法：(1)收集数据(N个)N50，一般取N=100(2)适当分组(K组)，并确定组距h、组界和各组中心值bi。bi：2组上界值第组下界值第iibiKRh其中R(极差)＝Xmax－Xminh:(3)作频数分布表将数据分组依次编号和上面计算的各组上下界值及各组中心值填入表中，并将数据分别记入到各组中，然后统计出频数fi即得频数分布表。K:一般取K＝10，(在数据较多时，可分成10～20组)(4)计算均值X和标准差S分两种情况：a.不分组时niiXnX11niniiiXnXnS1212])(1[11b.分组时iniibfnX11kiiiXbfnS12)(1(5)作直方图以纵坐标为频数，横坐标为数据观测值，以组距h为底边，以数据落入各组的频数fi为高，画一系列的表方形，这样得到的图形即是直方图，并在图上标上标准界限。fih3.具体运用：1)运用直方图判断生产过程是否有异常。2)对照规格标准进行分析比较当工序处于稳定状态时，还需要将直方图与规格标准进行比较，以判定工序满足标准要求的程度。TB五、散布图法即相关图法用途：寻求两个变量或两种质量特性之间有无相关性及相关关系如何1.原理：将两个非确定性关系的变量的数据对应列出，并以点的形式画在坐标图上，以观察它们之间的关系，并进行相关分析。2.画法：•选定分析对象(钢的冷却时间－强度、广告－销售量)•收集数据(30)•在坐标纸上建立直角坐标系•描点•特殊点的处理。3.分析散布图的分析判断方法有对照典型图例法、简单象限法、回归分析法等，我们重点介绍对照典型图例法。六、检查表法即调查法、核对表、统计分析表用途：进行数据收集整理工作和原因分析。1.原理：把产品可能出现的情况及分类预先制成规范化的表格，检查产品时只需在相应分类栏中作出标记，然后进行统计分析。2.几种常用的检查表格式：1)不合格品项目调查表2)不合格要因检查表：3)工序分布调查表：4)缺陷位置调查表。§2工序质量控制一、工序能力计算及分析1.什么是工序能力？指工序处于稳定状态下的实际加工能力，即工序能够稳定地生产合格品的能力。2.工序能力的表示方法：B=6B：工序能力：标准偏差B越大，表明：工序的实际精度越差，工序能力越小。B越小，表明：工序的实际精度越高，工序能力越大。3.工序能力指数的概念和计算概念：工序能力指数CP，即产品的公差范围T与工序能力B之比，表示工序能力对满足产品设计要求的程度。STTCP66：母体分布的标准偏差S：样本的标准偏差计算：a.已知双向公差，质量数据分布中心()与公差中心(M)相一致，XSTTSTTCP666Lu则M(X)b.已知双向公差，质量数据分布中心()与公差中心(M)不一致，存在中心偏移量，XSTCPK62则公式来由：TTTMTTLuLu222LuLuTTXTTKSTSTCKC6261)21()1(PPKK：相对偏移系数22TXMTKSTCPK62解：202980.19020.20M例：设零件尺寸要求为20＋0.020随机抽样后所得样本平均值X=19.998，=0.008，求工序能力指数。998.19XXM心不一致。质量分布中心与公差中62TCpk6||2)(XMTTLU008.06002.02040.0752.0c.已知单向公差的上限公差时SXTCupu3d.已知单向公差的下限公差时，4.工序能力指数的评定，(参P165表4－12)Xf(x)XX－TTLSTXCLpL3－二、工序质量控制方法控制图法工序诊断调节法三、控制图法即管理图1.概念控制图法是利用控制图来对生产过程质量状态进行分析判断和控制的一种极为重要的动态方法，由美国贝尔电话实验室的休哈特于1924年提出。2.作用a.分析判断生产过程是否稳定；b.及时发现生产过程中的失控现象，控制生产过程的质量状态，预防不合格品发生；c.为质量评定提供依据；d.确定设备和工艺设备的实际精度。b.控制图部分，是指根椐概率统计的原理，在普通坐标纸上作出两条控制界限和一条中心线，然后把按时间顺序抽样所得的质量特性值以点子的形式依次描在图上，从点子的动态分布情况来探讨工序质量及其趋势的图形。3.原理控制图的格式a.标题部分CLLCLUCL样本组号质量特性值123456UCL,LCL的确定工序处于稳定状态时，产品的质量特性值X~N(u,2)P{u–3Xu+3}=0.9973a.确定依据：正态分布的“3规则”(即：服从正态分布的变量X落在区间[u–3,u+3]内几乎是肯定的事)b.一般的，我们取LCL=u–3UCL=u+3CL=u(如果处于生产稳定状态下的X，则一定落在范围否则，若落在之外，则认为生产处于非控制状态。)3u两类错误第一类错误(弃真)，把正常工序误判为异常第二类错误(取伪)，把处于非统计控制状态的工序误判为正常4.分类计量值控制图计数值控制图单值控制图，简记X控制图；平均值和极差控制图，简记为X－R控制图中位值和极差控制图，简记为X－R控制图单值和移动极差控制图，简记为X－R5控制图～不合格品数控制图，简称Pn控制图不合格率控制图，简称P控制图缺陷数控制图，简称C控制图单位缺陷数控制图，简称M控制图5.计量值控制图X控制图•X控制图是将所的的计量值直接在图上打点，具有从测试到判定均为迅速和处理及时的特点，但不能发现离散的变化，所以X控制图也常常可与X－R控制图并用。•CL,UCL,LCL的确定i.有经验数据时，即能找到一个比较可用的u值和值时。LCL=u–3UCL=u+3CL=uii.无经验数据时，nxxxXn21nxxxxxxSn22221)()()(XCLSXUCL3SXLCL3X－R控制图最常用的一种，也是获得工序情况最多的一种控制图。X－R控制图是X控制图与R控制图并用，X控制图主要观察分析平均值X的变化，R控制图主要观察分析各样本组的离散波动变化。X－R控制图常用于控制时间、强度、重量、尺寸等计量值。•作图步骤：例：以某钢厂对钢板厚度的控制为例，叙述其作图步骤。a.收集数据。b.数据分组，按数据测量的顺序或批次进行分组，每个组的数据组成一个样本，样本大小用n表示，通常n=3~5，本例n＝5,组数用K表示，一般K＝20~25，本例K＝20，分组后的数据填入数据表中，见表。c.计算各组平均值X和总平均值X：nXXXXn21KiiKXKnXXXX1211本例中，X见表97.12Xd.计算各组极差Ri及其平均值RminmaxXXRiKiiKRKKRRRR1211本例:42.1Re.计算X控制图的控制界限和中心线97.12XCLx15.1270.1322RAXLCLRAXUCLXX可以证明：X也服从正态分布。f.计算R控制图的控制界限和中心线42.1RCLRRDLCLRDUCLRR3442.1115.2的取值可查表。，，其中432DDAg.画控制图•观察