1、 第一节第一节 质量与全面质量管理质量与全面质量管理 第二节第二节 质量管理常用的工具和技术质量管理常用的工具和技术 第三节第三节 统计过程控制统计过程控制第一节第一节 质量与全面质量管理质量与全面质量管理根据ISO9000:2000的定义：质量是一组固有特性满足要求的程度。由上述定义可知：1)质量可存在于各个领域或任何事物中。2)质量由一组固有特性组成。3)满足要求是指应满足明确，隐含或必须履行的需要和期望。4)顾客和其他相关方对产品、体系或过程的质量的要求是动态、发展和相对的。戴维戴维.格拉文教授将现有的许格拉文教授将现有的许多质量定义方法分为多质量定义方法分为“五种五种导向导向”：卓越导
2、向、制造导卓越导向、制造导向、用户导向、产品导向和向、用户导向、产品导向和价值导向。价值导向。这种方法认为，这种方法认为，质量是内在优越质量是内在优越性的代名词。性的代名词。例如，我们可以说劳斯莱斯汽车例如，我们可以说劳斯莱斯汽车“质量出色质量出色”。新加坡航空公司。新加坡航空公司旅行服务旅行服务“质量出色质量出色”；劳力士；劳力士手表手表“质量出色质量出色”。由此可见，。由此可见，这种方法将质量定义为产品或服这种方法将质量定义为产品或服务规范的某个绝对（甚至最高）务规范的某个绝对（甚至最高）水平。水平。这种方法所强调的是，公司这种方法所强调的是，公司生产的产品或提供的服务必生产的产品或提供的
3、服务必须做到零缺陷，而且须做到零缺陷，而且必须与必须与他们的设计规范完全相符。他们的设计规范完全相符。一辆价格比劳斯莱斯便宜的汽车，一辆价格比劳斯莱斯便宜的汽车，或者一块斯沃奇或者一块斯沃奇(Swatch)手表、一手表、一次经济型航班，尽管可能不是同次经济型航班，尽管可能不是同类产品或服务中类产品或服务中“最好最好”的，但的，但只要是严格按照设计规范制造和只要是严格按照设计规范制造和提供的，我们就仍然可以说它们提供的，我们就仍然可以说它们是是“质量合格质量合格”的。的。这种方法认为，公司的产品这种方法认为，公司的产品服务必须适合使用。他所关服务必须适合使用。他所关心的不仅仅是产品或服务是心的不
4、仅仅是产品或服务是否符合设计规范，而且还包否符合设计规范，而且还包括这些括这些规范本身规范本身是否符合顾是否符合顾客的要求。客的要求。一块严格按照设计规范生一块严格按照设计规范生产出来的手表，如果用过产出来的手表，如果用过两天以后就散架了，那么两天以后就散架了，那么显然就不能算是显然就不能算是“适合使适合使用用”。一架从悉尼飞往斯德哥尔摩的夜一架从悉尼飞往斯德哥尔摩的夜间航班在设计机舱服务时可能要间航班在设计机舱服务时可能要求，每隔求，每隔1515分钟为乘客送一次饮分钟为乘客送一次饮料，每隔四个小时送一次食品，料，每隔四个小时送一次食品，并经常通告飞机的位置。但是，并经常通告飞机的位置。但是，
5、对于那些很想在飞机上好好睡一对于那些很想在飞机上好好睡一觉的乘客而言，这样的质量规范觉的乘客而言，这样的质量规范显然就不太适合。显然就不太适合。这种方法认为，质量是满足顾这种方法认为，质量是满足顾客需求所必需的一组明确而且客需求所必需的一组明确而且可以测量的特性。可以测量的特性。例如，一块手表的设计就必须例如，一块手表的设计就必须保证它可以准确指示时间（误保证它可以准确指示时间（误差不超过五秒），而且至少五差不超过五秒），而且至少五年时间之内不需要修理。年时间之内不需要修理。这种方法在制造导向的基础这种方法在制造导向的基础上又向前迈进了一步，主张上又向前迈进了一步，主张用成本和价格来定义质量用
6、成本和价格来定义质量。它们认为，只有与价格联系它们认为，只有与价格联系起来，我们才能真正理解质起来，我们才能真正理解质量的含义。量的含义。因为，在产品或服务的价格因为，在产品或服务的价格比较低的情况下，即使它们比较低的情况下，即使它们的质量按照绝对水平来看不的质量按照绝对水平来看不是很好，顾客有时也同样会是很好，顾客有时也同样会欣然接受。欣然接受。例如，一块功能简单但价格不例如，一块功能简单但价格不贵的手表，只要能够在一个合贵的手表，只要能够在一个合理的时间段内正常运行，就可理的时间段内正常运行，就可以为顾客提供很好的价值。一以为顾客提供很好的价值。一名打算从新加坡飞往阿姆斯特名打算从新加坡飞
7、往阿姆斯特丹的乘客，为了节省几百荷兰丹的乘客，为了节省几百荷兰盾，盾，可能会放弃直飞航班，而愿可能会放弃直飞航班，而愿意接受中途在曼谷停留数小意接受中途在曼谷停留数小时的安排，并忍受狭窄的座时的安排，并忍受狭窄的座位和不太可口的饮食。位和不太可口的饮食。不管怎样只要您满意就好！不管怎样只要您满意就好！（一）质量管理的发展阶段（一）质量管理的发展阶段1.质量检查阶段质量检查阶段20世纪世纪20年代到年代到40年代，年代，“事后事后检验检验”2.统计质量控制阶段统计质量控制阶段第二次世界大战后，由第二次世界大战后，由“事后检验事后检验”向向“预防为主预防为主”转变转变3.全面质量管理阶段全面质量管
8、理阶段60年代初年代初TQCTQCTotal Quality Total Quality ManagementManagement全面的质量理解全面的质量理解：（1 1）管理的内容是全面的：）管理的内容是全面的：产品质量和工作质量产品质量和工作质量（2 2）管理的范围是全面的：）管理的范围是全面的：包括设计试制、制造、辅助包括设计试制、制造、辅助生产和供应服务、售后使用生产和供应服务、售后使用等四个过程。等四个过程。（3 3）参与的人员是全面的：）参与的人员是全面的：组织全体参与质量管理，人组织全体参与质量管理，人人关心，人人有责。人关心，人人有责。（4 4）采用的方法是全面的：）采用的方法是
9、全面的：根据不同的情况和影响因素根据不同的情况和影响因素采取多种管理技术和方法。采取多种管理技术和方法。常用以下七种方法：分层法、常用以下七种方法：分层法、排列图法、因果图法、调查排列图法、因果图法、调查表法、直方图法、控制图法、表法、直方图法、控制图法、散布图法。散布图法。美国通用公司（美国通用公司（GEGE）从）从19961996年年1 1月开始实施六西格玛管理月开始实施六西格玛管理方法，方法，3 3年后根据通用公司年后根据通用公司20002000年年报。年年报。19991999年通用公年通用公司利润为司利润为107107亿美元，比亿美元，比19981998年增长了年增长了1515，其中，
10、实施，其中，实施六西格玛而获得的收益达到了六西格玛而获得的收益达到了3030亿美元。亿美元。v 是一个希腊字母，在统计是一个希腊字母，在统计学里用来描述正态数据的离学里用来描述正态数据的离散程度。目前，在质量管理散程度。目前，在质量管理领域，用来表示质量控制水领域，用来表示质量控制水平。平。什么是什么是66（西格玛）（西格玛）当分布中心无漂移时，即样本均值与当分布中心无漂移时，即样本均值与分布中心重合时，三西格玛水平对应分布中心重合时，三西格玛水平对应的不合格率为的不合格率为0.27%0.27%，即，即2700ppm2700ppm；六西格玛水平对应的不合格率为十亿六西格玛水平对应的不合格率为十
11、亿分之二，即分之二，即0.0024ppm0.0024ppm。分布中心无。分布中心无漂移为理想状态。当分布中心上下漂漂移为理想状态。当分布中心上下漂移移1.51.5时，三西格玛水平对应的不合时，三西格玛水平对应的不合格率为格率为66807ppm66807ppm；四西格玛水平为；四西格玛水平为6210ppm6210ppm；五西格玛水平为；五西格玛水平为233ppm233ppm；六西格玛水平为六西格玛水平为3.4ppm3.4ppm。GE GE采取了上下漂移采取了上下漂移1.51.5来设定西格玛标来设定西格玛标准，六西格玛水平为准，六西格玛水平为3.4ppm3.4ppm，这成为，这成为六西格玛管理的默
12、认标准。在企业追求六西格玛管理的默认标准。在企业追求由三西格玛向六西格玛的过程中，每提由三西格玛向六西格玛的过程中，每提高高1 1个西格玛水平，质量水平均呈数十个西格玛水平，质量水平均呈数十倍的改善。据研究，对一个三西格玛水倍的改善。据研究，对一个三西格玛水平的企业来说，提高一个西格玛水平可平的企业来说，提高一个西格玛水平可获得下述收益：利润率增长获得下述收益：利润率增长20%20%、产出、产出能力提高能力提高12%12%18%18%、减少劳动力、减少劳动力12%12%、资本投入减少资本投入减少10%10%30%30%。v66管理方法首先是一种追管理方法首先是一种追求卓越的理念和雄心壮志。求卓
13、越的理念和雄心壮志。v以顾客为关注焦点以顾客为关注焦点 v通过提高顾客满意度和降低通过提高顾客满意度和降低资源成本促使组织的业绩提资源成本促使组织的业绩提升为核心内容升为核心内容v注重数据和事实，使管注重数据和事实，使管理成为一种真正意义上理成为一种真正意义上基于数字上的科学基于数字上的科学v它是一种以项目为驱动它是一种以项目为驱动力的管理方法力的管理方法v实现对产品和流程的突实现对产品和流程的突破性质量改进破性质量改进 v遵循遵循DMAICDMAIC的改进方法的改进方法v强调骨干队伍的建设强调骨干队伍的建设DefineDefine（定义）（定义）Measure(Measure(测量测量)An
14、alyze(Analyze(分析分析)Improve(Improve(改进改进)Control(Control(控制控制)与与戴明循环戴明循环类似类似 根据ISO8402:1994给出的定义:质量管理是指确定质量方针、目标和职责,并通过质量体系中的质量策划、质量控制、质量保证和质量改进来使其实现的所有管理职能的全部活动。1)质量体系是指为实现质量管理的组织机构、职责、程序、过程和资源。2)质量控制是指为满足质量要求所采取的作业技术和活动。3)质量保证是指为使人们确信某实体能满足质量要求,在质量体系内所开展的并按需要进行证实的有计划和有系统的全部活动。PDCA的含义是：Plan(计划）、Do(执
15、行）、Check(检查）、Action(处理）。反映了做质量管理工作必须经过的四个阶段。为了解决和改进质量问题，在质量管理中，通常把PDCA管理循环进一步具体化为八个步骤：1、计划阶段1）分析现状，找出存在的质量问题。2）分析产生问题的各种原因或影响因素。3）找出影响质量的主要因素。4）针对影响质量的主要因素，制定措施，提出行动计划，并预计效果。2、执行阶段5）执行措施和计划。3、检查阶段6）调查采取措施的效果。4、处理阶段7）总结成功经验和失败的教训，将它们都吸取到相应的标准或制度、规定中。8）提出尚未解决的问题。PDCA循环的特点是：1）要顺序形成一个大圈，接着四个阶段不停的转。PDCA2
16、）大环套小环，互相促进。P DCAP DCAP DCA3）循环上升。每转一圈都有新计划和新目标。P DCAP DCA原水平新水平ISO9000由由ISO/TC176（国（国际标准化组织管理和质量保际标准化组织管理和质量保证技术委员会）发展的针对证技术委员会）发展的针对世界任何地方的产品、服务世界任何地方的产品、服务或过程提供服务的质量系统或过程提供服务的质量系统的标准。的标准。ISO9000是指导文件，它是是指导文件，它是标准的选用指南和应用准则，标准的选用指南和应用准则，为其他标准定义了关键术语为其他标准定义了关键术语和活动路线图。和活动路线图。ISO9001ISO9003是合同环是合同环境
17、下的质量保证模式选择。境下的质量保证模式选择。ISO9001:1994质量体系质量体系 设计、设计、开发、生产、安装和服务的质量开发、生产、安装和服务的质量保证模式保证模式，为企业全部活动总，为企业全部活动总的标准，包括开发、设计、生产、的标准，包括开发、设计、生产、安装和服务等标准。安装和服务等标准。用于自身具有产品开发、设计功用于自身具有产品开发、设计功能的组织能的组织 ISO9002:1994质量体系质量体系 生产、安装和服务的质量保生产、安装和服务的质量保证模式证模式，是生产和安装的，是生产和安装的质量保证标准。质量保证标准。用于自身不用于自身不 具有产品开发、具有产品开发、设计功能的
18、组织设计功能的组织ISO9003:1994质量体系质量体系 最最终检验和试验的质量保证模终检验和试验的质量保证模式式，是最终检验和实验保证，是最终检验和实验保证标准。标准。用于对质量保证能力要求相对用于对质量保证能力要求相对较低的组织。较低的组织。一、一、调查表调查表 又叫检查表、核对表、统计分析表。它是用来系统地收集资料和积累数据、确认事实并对数据进行粗略整理和分析的统计图表。常用的调查表有以下几种格式：1)不合格品项目调查表品名 时间:2003年1月23日工序:最终检验 工厂:不良种类:缺陷 班组:检验总数:2530 检验员:备注:全数检验 2001 批号:不良种类检验小计 表面缺陷正正正
19、正正正丁32砂眼正正正正下23加工不良正正正正正正正正正下48形状不良 正5其他正下 8 总计1162)缺陷位置调查表型号检查部位外表工序检查者X X X调查目的喷漆质量时间检查件数年 月 日500台尘埃流漆色斑二、因果图二、因果图 又叫鱼刺图或石川图。是寻找造成质量问题原因的一种简明有效地方法。基本格式为：某个质量问题人机料法环中原因大原因小原因更小原因作图步骤：v确定要分析的问题v将分析意见按类记录在箭线上v检查有无遗漏v用 把特别重要的原因标识出来v记上必要事项例：某厂为寻找曲轴车加工主轴颈出现刀痕质量问题原因时，作出的因果图：轴颈有刀痕机床操作者材料工艺方法没及时换刀工艺纪律不严技能差
20、缺乏培训油压不稳定漏油油中有气泡冷却液浓度差材料差切速过快转速高对刀无标准三、排列图 又叫巴雷特图。它依据“关键的少数和次要的多数”这一原理制作图表，从诸多因素中找出主要因素，把它作为解决问题的突破口。作图步骤：v收集数据v进行分类，按项目频数由大到小，列出数据表。v计算各类问题占总问题的百分比。v计算各问题的累计百分比例如：某公司中继线插头的焊接不合格数如表所示：100.002.53123其他G97.472.46120芯线未露F95.013.2156绝缘不良E91.814.13201插头内有焊锡D87.687.84382插头焊化C79.8410.7521插头假焊B69.1469.143367
21、插头槽径大A累计百分比百分比%频数项目序号v作排列图作排列图 横坐标横坐标按项目数等分，并列出项按项目数等分，并列出项目名或代号。目名或代号。纵坐标纵坐标左为频数刻度，右为相应左为频数刻度，右为相应的百分数刻度。的百分数刻度。最后，按数据表中的累计百分数，最后，按数据表中的累计百分数，画出图中的折线。画出图中的折线。A B C D E F G4870389629221948 974 0100806040200频数/件累计百分比%3367 521 382 201156 12012369.1778.8487.6891.8195.0197.47 确定ABC类问题：对应于080折线下的问题为A类问题，
22、是需考虑解决的主要问题。对应于8090折线下的问题为B类问题，属次要问题。对应于90100折线下的问题为C类问题，为一般问题。四、散布图四、散布图 又叫相关图。通过分析两种数据之间的关系，来分析和控制影响产品质量的相关因素的一种方法。作图步骤：v将需要研究是否有关系的两组数据收集30组以上，并一一对应地填入数据表。v画出纵坐标与横坐标，标上适当地刻度。v将数据有用坐标点在图上标出来。10206.710116.510408.010227.510236.610387.010257.010368.110156.510135.510348.210357.910408.010246.710256.810
23、206.310206.310287.610165.610106.010275.810307.210297.210397.410147.410418.010307.710308.510268.010466.1切割长度切割长度 mm皮带速度皮带速度cm/秒秒切割长度切割长度 mm皮带速度皮带速度cm/秒秒切割长度切割长度 mm皮带速度皮带速度cm/秒秒10501040103010201010 5.0 6.0 7.0 8.0 9.0 皮带速度皮带速度切割长度切割长度强正相关强正相关弱弱 正正 相相 关关强强 负负 相相 关关弱弱 负负 相相 关关不不 相相 关关非非 线线 性性 相相 关关一一.概述
24、概述1、统计过程控制（Statistical Process Contorl SPC),也叫统计工序控制，是过程控制的一种办法。它根据产品质量统计观点，运用数理统计方法对生产过程的数据加以收集、整理和分析，从而了解，预测和监控过程的运行状态，排除发现的质量问题或隐患，达到控制质量的目的。统计过程控制要解决两个基本问题：一是工序质量状况是否稳定；（用控制图来进行测定）二是过程能力是否充足。（通过过程能力查定来实现）。2.2.产品质量特性及其波动性产品质量特性及其波动性（1）产品质量特性值 反映产品质量特性的数值称为质量特性值。根据产品质量特性值特点，可分为计量值和计数值。计量值是指可以用量仪加以
25、测定并具有连续性质的数值，如直径、璧厚、化学成分等。计数值是指用“个数”表示的并具有连续性质的数值。计数值又可以分为两类：只能用件数表示的合格或不合格，称为记件值；只能用点数来表示质量特性值的，称为计点值，如气泡数、疵点等。产品质量特性值波动性：在一个工序上按照某一产品规格加工出来的一批产品，其质量（特性值）不会完全相同。产品之间总是或多或少存在着质量上的差别。（2）“波动波动”的概念及统计规律性的概念及统计规律性生产线上加工出来的产品没有绝对相同的。产品间生产线上加工出来的产品没有绝对相同的。产品间的差别是用其质量特性值（数据）的差异表现出来。的差别是用其质量特性值（数据）的差异表现出来。连
26、续收集一批产品中每个质量特性，一边测量一边连续收集一批产品中每个质量特性，一边测量一边画直方图，就可以发现其统计规律画直方图，就可以发现其统计规律XXXXXX频率这条曲线就是质量特性这条曲线就是质量特性 x 的分布的分布正态分布的特征正态分布的特征若某过程输出特性若某过程输出特性 x 服从服从N(，2)68.28+在统计过程控制中最常见的分布是正态分布在统计过程控制中最常见的分布是正态分布正态分布由两个参数正态分布由两个参数 与与完全确定，记为完全确定，记为N（，2）；）；表示分布的中心位置；表示分布的中心位置；表示分布的标准差或者表示数据的分散程度，表示分布的标准差或者表示数据的分散程度，或
27、用极差表示；或用极差表示；在界限在界限 1内，即有内，即有31.74那么该过程输出产品中有那么该过程输出产品中有68.26 产品在界限产品在界限 1之外。之外。正态分布下界限内外的比率正态分布下界限内外的比率界限界限 界限内的比率界限内的比率 界限外的比率界限外的比率1 68.26%31.24%2 95.46%4.54%3 99.73%0.27%4 99.9937%0.0063%5 99.999943%0.000057%6 99.9999998%0.0000002%1924年，休哈特博士建议用界限年，休哈特博士建议用界限 3 作为控作为控制界限来管理过程。即我们常说的制界限来管理过程。即我们常
28、说的3 管理。管理。+33将正态分布图及其界将正态分布图及其界限限 3转转90，纵坐，纵坐标为输出特性标为输出特性 X，横，横坐标为时间或编号坐标为时间或编号控制图的形式控制图的形式+33UCL上控制界限上控制界限LCL下控制界限下控制界限CL中心线中心线3 3、质量波动的原因、质量波动的原因 产品质量的波动值，常称为误差。在加工一批零件时，误差的大小和方向的变化是随机的称为偶然性误差。误差的大小和方向或保持不变或按一定规律变化。称为系统性误差。产生偶然性误差的原因称为偶然性因素。偶然性因素在加工过程中是不可避免的，这时的工序过程状态称为处于稳定状态或统计控制状态。产生系统性误差的原因称为系统
29、性因素。系统性因素在加工过程中是能够发现并消除的，这时的工序过程状态称为非稳定状态或非统计控制状态。在过程控制中，通常采用加工精度来反映质量波动的程度。精度是误差的反义概念。精度可分为：v准确度反映系统误差的影响程度。v精密度反映偶然误差的影响程度。v精确度反映系统误差和偶然误差综合的影响程度。精确度高准确度差，精密度高准确度高，精密度差。精确度差 工序能力调查能及时掌握加工设备和工序过程的质量状态，常用的方法有直方图。1、直方图的基本原理与作图 直方图又叫质量分布图。是通过对生产过程中产品质量分布情况的描绘与分析，来判断生产过程保证产品质量的能力的一种常用方法。基本原理是依据产品质量在正常情
30、况下，呈正态分布。作直方图的目的就是通过观察图的形状，判断生产过程是否稳定，预测生产过程的质量。作图步骤：(1)从生产现场搜集一定量的数据(一般取100左右);确定一定量数据的分布范围(即极差R)R=Xmax-Xmin;(2)将这个数据的分布范围划分为若干组(一般取k=10组),并计算出初步组距(h);h=R/K=（Xmax-Xmin）K 修正初步组距值(一般可把初步组距值修正成测量单位的整倍数，并取奇数，以便于组界的划分。）各组的组中点=下组距+组距/2实例：某电缆厂有两台生产设备,最近,经常有不符合规格值(135210g)异常产品发生,今就A,B两台设备分别测定50批产品,请解析并回答下列
31、回题:u作全部数据的直方图。u作A,B两台设备之层别图u叙述由直方图所得的情报A设备 B设备150 179168165183156 148165152161168 188184170172167 150150136123169 182177186150161 162170139162179 160185180163132 119157157163187 169194178176157 158165164173173 177167166179150 166144157162176 183163175161172 170137169153167 174172184188177 1551601521
32、56154 173171162167160 151163158146165 169176155170153 142169148155收集数据如下收集数据如下:作次数分配表序号序号组界组界组中点组中点全体全体A设备设备B设备设备次数次数次次数数次次数数1118.5126.5122.52022126.5134.5130.51013134.5142.5138.54044142.5150.5146.58175150.5158.5154.5172156158.5166.5162.5218137166.5174.5170.5231678174.5182.5178.5141319182.5190.5186.
33、599010190.5198.5194.5110合计合计1005050(2)全体数据之直方图作A设备之层别直方图2 21 14 47 7151513137 71 10 02 24 46 68 8101012121414161618182020122.5122.5 130.5130.5 138.5138.5 146.5146.5 154.5154.5 162.5162.5 170.5170.5 178.5178.5 186.5186.5 194.5194.5 202.5202.5 210.5210.5组中点组中点次次数数作B设备之层别直方图项项目目全全体体A A设备设备B B设备设备形形状状稍偏
34、稍偏左左正常正常稍偏左稍偏左分布中心与规格中分布中心与规格中心值相比较，稍为心值相比较，稍为偏左偏左,若变动大，则若变动大，则有超出规格下限的有超出规格下限的可能可能全部在全部在规规格格界限界限内，内，沒沒有不良品出有不良品出现现分布中心与分布中心与规格中心值规格中心值相比较，稍相比较，稍为偏左，若为偏左，若变动大，则变动大，则有超出规格有超出规格下限的可能下限的可能B B设备可能发生超出规格下限的可能设备可能发生超出规格下限的可能,因此因此,有必要加有必要加以改善以改善,使数据平均值右移到规格中心。使数据平均值右移到规格中心。A A设备若能使设备若能使CPCP值再小，则将更好。值再小，则将更
35、好。2、直方图的观察分析（1）对图形形状的观察分析对称型对称型偏峰型偏峰型双峰型双峰型孤岛型孤岛型锯齿型锯齿型0峭壁型峭壁型(2)对照公差标准进行分析用直方图与公差进行对比，看直方图是否在公差要求之内。通过比较，可以掌握工序加工质量的情况。常见的有以下五种情况。图中B为实际尺寸的分布范围，T是公差的范围。（a）B在T中间，两边均有适当余量。平均值与公差中心重合，是一种理想状态。T B（a）（b）B虽在T范围内，平均值偏离公差中心，有超过可能，应设法使平均值的偏离量减少。（c）B和T的分布范围刚好一致，平均值处于公差中心，但由于分布较分散，仍存在着两边都可能出现废品的潜在危险，应设法缩小实际分布
36、的范围。TB（b）（c）TB（d）B超过T的范围，两边已出现废品，应设法缩小分布范围。若公差限定不合理，则可重新审定公差。（e）B大大地小于T，分布过于集中，应注意检查和考虑加工的经济性。（d）TB（e）TB3、工序能力及其计算v工序能力是指工序在一定生产技术条件下所具有的加工精度，即工序处于稳定状态下所具有的实际加工能力。v工序能力指数是指该工序的加工精度能满足公差要求程度的大小。数值上，工序能力指数是技术要求或产品公差（T）与工序能力（P）的比值。即6Tcp由于生产处于稳定状态时，影响工序能力的偶然因素（随机因素）的综合作用结果近似地服从正态分布，因此，可采用正态分布的特征参数标准（）作为
37、工序能力的定量单位，一般用“6”表示。若取8 或10，尽管精度高，但要求的设备精度、操作水平高，相应的制造成本也会大大增加。工序能力指数计算1）分布中心与公差中心重合的情况 当分布中心与公差中心重合时，可直接利用Cp值的定义进行计算。由于母体标准差（）一般很难找到，通常用样本的标准差（s）代替，因此，22iiiiiifuffufhs所以：所以：上式是在要求尺寸分布与公差中心重合的前提下得到的。当尺寸分布与公差中心有偏离时，如图所示，应对 Cp进行修正，修正办法是乘一个修正值K。STTTTTcLULUp666K修正值；M公差范围中心值X实际尺寸分布范 围的中心值；分布中心与公差中心 的绝对偏移量
38、。修正后的工序能力指数：X)21(6212/1TSTTTxMKcpk工工序能力指数的判断见表Cp或Cpk 值的大小判 断Cp(Cpk)0.67已产生大量废品，应立即采取措施0.67 Cp(Cpk)1尺寸分布不能满足公差要求，应立即采取措施，改变工艺条件或严格进行全数检查，也可考虑放宽标准1 Cp(Cpk)1.33能力充足 过程能力评价过程能力评价过程能力过程能力指数指数Cp 1.671.33Cp1.671.00Cp1.33 0.67Cp1.00Cp0.67等级等级特级特级一级一级二级二级三级三级四级四级图例图例评价评价过程能力过程能力较高较高过程能力过程能力充足充足过程能力过程能力尚可尚可过程
39、能力过程能力不充足不充足过程能力过程能力太低太低LSLUSL例：某工序加工的零件尺寸要求为20mm0.023mm,现经随机抽样，测得样本平均值X=19.997mm,标准偏差S0.007,求Cpk。20.02319.9772022019.9970.003220.0031110.130.870.0460.0461.095660.0071.0950.870.952ppkpULmmmmMmmmmKTTSKTTMXCCC解：二、工序质量控制图1、基本原理1）在一个工序上按照某一产品规格加工出来的一批产品，其质量（特性值）不会完全相同。产品之间总是或多或少存在着质量上的差别。造成质量特性值波动的原因是由于
40、材料、方法、设备、测量、操作者和环境这6个因素的变异。2）制造过程诸因素处于控制状态和失控状态下，其质量特性值波动的原因、波动的大小和统计分布是不相同的。3）以控制状态下的质量特性值变化的统计分布为基础，确定控制界限。4）当测得的质量特性值超过控制界限，说明制造过程失去控制，有系统原因存在。这时就应该找到原因恢复正常。并采取措施消除系统原因，使制造过程。控制图基本上分为两大类：计量值（尺寸、重量等可以测量的连续性数值）控制图和计数值（如不合格品数、缺陷数等离散值）控制图。2、控制图的作法这里仅讨论（X-R）图的作法，其它控制图的作法大同小异。X-R图是建立在正态分布基础上的。它由X控制图和R控
41、制图组成，前者用来观察分布平均值的变化，后者用来观察分布分散情况的变化。作图步骤为：1）收集数据。应注意必须在相应条件下随机取样，样本大小通常取45个，数据最好在100个以上。2）计算各组平均值和总平均值，其中（i=1,2,n）(j=1,2,3,m)整体平均值小组平均值XmXnxxxximiiniii113）计算各小组极差和极差平均值。其中，小组极差=组内最大值一组内最小值；极差平均值4）计算中心线和控制界限 式中：A2 是 由样本大小n确定 的系数，可由下表查 得。mRRmjij1RXLCLRXUCLXCLXAA22图表表5-6 控制图用系数表控制图用系数表系数系数n21.8803.2673
42、1.0232.57540.7292.28250.5772.11560.4832.00470.4190.0761.92480.370.1361.86490.3770.1361.816100.3080.2231.7773D4D2A4343360RCLRUCLRLCLRnnRLCLRLCLDDD DD图的控制界限为：式中：、由 确定的控制图系数，可由表查处当时，为负值，而 值为非负的，因而，实质上不存在。此时，可将的横坐标线当作使用。5）绘制控制图并加以修正 画出有初始控制界限的控制图，并将样本统计量x和R逐一描点在图上，然后，用折线连接起来。对超出控制界限的样本点要进行分析，若是系统原因引起的要加
43、以剔除。然后利用剩余的样本统计量重新修正控制界限。3、控制图的使用和改进 经过修正的控制图投入使用后通常要继续改进，以保证和提高控制质量的能力和水平。如此继续下去，可以清楚看到控制图的不断改进。这时，如果认为基本目的达到，就不必再做控制图的每月修正，只做定期抽样检验判断工序状态的保持情况就可以了例：某厂制作1879个线圈，其阻抗值的质量要求为（152)，今从其制造过程中，按时间顺序随机抽取n=5的20组样本，测得其阻抗值如表所示。试画出X-R控制图。解：1）搜集数据从工序中每日定时搜集100数据，记入表中。样本号抽样时间测值量R备注x1x2x3x4x5123456789104月1日9点4月2日
44、9点4月3日9点4月4日9点4月6日9点4月7日9点4月8日9点4月9日9点4月10日9点4月11日9点15.313.016.714.214.314.515.915.115.116.414.515.216.014.915.615.915.415.212.716.416.914.214.413.216.914.315.515.017.614.614.015.114.217.016.415.014.415.716.414.314.9 13.514.315.115.814.213.813.615.214.315.1214.2015.1214.8815.8414.7815.0014.9215.4015
45、.202.92.22.53.82.41.72.12.14.92.1X111213141516171819204月月13日日9点点4月月14日日9点点4月月15日日9点点4月月16日日9点点4月月17日日9点点4月月18日日9点点4月月20日日9点点4月月21日日9点点4月月22日日9点点4月月23日日9点点16.013.915.115.314.513.313.615.914.515.116.213.514.214.615.915.615.214.015.817.015.713.313.817.313.914.215.214.216.315.415.616.116.814.215.614.616
46、.513.414.713.116.016.115.716.913.713.715.615.314.214.715.7014.5815.1215.6614.7214.2815.2214.5615.1015.066.62.83.03.12.22.32.92.52.13.9x R图图 CL=15.033 CL=2.60 UCL=16.536 UCL=5.51 LCL=13.530 LCL=(-)合计合计300.6652.1总平均总平均15.0332.605 A2D4D3450.7290.5772.2822.115 -n系数系数033.152006.1520.1412.15)312.1559.145.
47、143.15)2Xxi计算总体平均值：计算小组平均值：4)2.92.23.92.605205)15.03315.0330.5772.60516.53615.0330.5772.60513.53RXCLUCLLCL 计 算 总 体 极 差：计 算 控 制 界 限：图：为负值，无意义。图LCLRUCLRCLRD510.5605.2115.2605.246）画出控制界限中心线常用实线（）表示；分析用控制图的控制界限常用（）表示；管理用控制图的控制界限常用（）表示；7)打点0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20样本号17.016.015.014.013.06.04.02.0CL=15.
48、033UCL=16.536LCL=13.530CL=2.0UCL=5.51XR三、控制图的分析与判断三、控制图的分析与判断用控制图识别生产过程的状态，主要是根据样本数据形成的样本点位置以及变化趋势进行分析和判断。1 1、受控状态、受控状态 如图所示，如果控制图上所有的点都在控制界限以内，而且排列正常，说明生产过程处于统计控制状态。这时生产过程只有偶然性因素影响，在控制图上的正常表现为：（1）所有样本点都在控制界限之内；（2）样本点均匀分布，位于中线两侧的样本点约各占1/2；（3）靠近中心线的样本点约占2/3；（4）靠近控制界限的样本点极少。UCLCLLCLtUCLxCLLCLt控制受控状态示意
49、图2、失控状态生产过程处于失控状态的明显特征是有一部分样本点超出控制界限。除此之处，如果没有样本点出界，但样本点排列和分布异常，也说明生产过程状态失控。典型失控状态有以下几种情况：（1）有多个样本点连续出现在中心线一侧，如图所示：（2）连续7点上升或下降。如图所示：UCLCLLCLt xxUCLCLLCLtXX0.0214123223UCLCLLCL0.001353连续3点中有2点落在警戒区内；连续点中有3点落在警戒区内；连续10点中有4点落在警戒区内。（3）有较多的边界点(4)样本点的周期性变化如图所示，控制图上的样本点呈现周期的分布状态，说明和平过程中有周期因素影响，使生产过程失控，所以应该及时查明原因，予以消除。x（6）样本点分布的水平位置渐变图失控状态分布中心渐变如图所示，从某个样本点开始，分布的水平位置突然变化，应查明系统性原因，采取纠正措施，使其恢复受控状态。t（5）样本点分布的水平突变（7）样本点的离散度变大如图所示，控制图中的样本点呈现较大的离散性，即标准差变大。说明有系统性原因影响。例如，原材料规格不统一，样本来自不同总体等因素，查明情况后要及时采取措施加以消除。xt失控状态离散度变大
