过程质量控制技术25596.docx

中国3000万经理人首选培训网站过程质量控制技术自1924年，休哈特提出控制图以来，经过近80世纪的发展，过程质量控制技术已经广泛地应用到质量管理中，在实践中也不断地产生了许多种新的方法。如直方图、相关图、排列图、控制图和因果图等“QC七种工具”以及关联图、系统图等“新QC七种工具”。应用这些方法可以从经常变化的生产过程中，系统地收集与产品有关的各种数据，并用统计方法对数据进行整理、加工和分析，进而画出各种图表，找出质量变化的规律，实现对质量的控制。石川謦曾经说过，企业内95%的质量问题可通过企业全体人员应用这些工具得到解决。无论是ISO9000还是近年来非常风行的6Sigma质量管理理论都非常强调这些基于统计学的质量控制技术的应用。因此，要真正提高产品质量，企业上至领导下至员工都必须掌握质量控制技术并在实践中加以应用。一 直方图（一）直方图用用途直方图法是把数数据的离散状状态分布用竖竖条在图表上上标出，以帮帮助人们根据据显示出的图图样变化，在在缩小的范围围内寻找出现现问题的区域域，从中得知知数据平均水水平偏差并判判断总体质量量分布情况。（二）直方图画画法下面通过例子介介绍直方图如如何绘制。例5-1 生产某种滚滚珠，要求直直径x为15.0±1.0mmm，试用直方方图对生产过过程进行统计计分析。1收集数据在5M1E（人人、机、法、测测量和生产环环境）充分固固定并加以标标准化的情况况下，从该生生产过程收集集n个数据。N应不小于500，最好在1000以上。本本例测得500个滚珠的直直径如下表。其其中Li为第i行数据最大大值，Si为第i行数据最小小值。表5-1 500个滚珠样本本直径JI12345678910LiSi115.015.815.215.115.914.714.815.515.615.315.914.7215.115.315.015.615.714.814.514.214.914.915.714.2315.215.015.315.615.114.914.214.615.815.215.814.2415.915.215.014.914.814.515.115.515.515.515.914.5515.115.015.314.714.515.515.014.714.614.215.514.22找出数据中中最大值L、最小值S和极差RL=MaxLii=15.99，S=MinnSi=144.2，R=S-LL=1.7（5.1）区间S，L称为数据的的散布范围。3确定数据的的大致分组数数k分组数可以按照照经验公式kk=1+3.322lggn确定。本本例取k=66。4确定分组组组距h（5.2）5计算各组上上下限首先确定第一组组下限值，应应注意使最小小值S包含在第一一组中，且使使数据观测值值不落在上、下下限上。故第第一组下限值值取为：然后依次加入组组距h，便可得各各组上下限值值。第一组的的上限值为第第二组的下限限值，第二组组的下限值加加上h为第二组的的上限值，其其余类推。各各组上下限值值见表5-22。表5-2 频数数分布表组序组界值组中值bi频数fi频率pi114.05114.3514.230.06214.35114.6514.550.10314.65114.9514.8100.20414.95115.2515.1150.32515.25114.5515.490.16615.55115.8515.760.12715.85116.1516.020.04合计50100%6计算各组中中心值bi、频数fi和频率pibi=（第ii组下限值+第i组上限值）/2，频数fi就是n个数据落入入第i组的数据个个数，而频数数pi=fi/n（见表14-3）。7绘制直方图图图5-1频数（频率）直方图以频数（或频频率）为纵坐坐标，数据观观测值为横坐坐标，以组距距为底边，数数据观测值落落入各组的频频数fi（或频率pi）为高，画画出一系列矩矩形，这样就就得到图形为为频数（或频频率）直方图图，简称为直直方图，见图图5-1。（三）直方图的的观察与分析析从直方图可以以直观地看出出产品质量特特性的分布形形态，便于判判断过程是否否出于控制状状态，以决定定是否采取相相应对策措施施。直方图从从分布类型上上来说，可以以分为正常型型和异常型。正正常型是指整整体形状左右右对称的图形形，此时过程程处于稳定（统统计控制状态态）。如图55-2a。如果果是异常型，就就要分析原因因，加以处理理。常见的异异常型主要有有六种：1双峰型（图图5-2b）：直方图出现现两个峰。主主要原因是观观测值来自两两个总体，两两个分布的数数据混合在一一起造成的，此此时数据应加加以分层。2锯齿型（图图5-2c）：直直方图呈现凹凹凸不平现象象。这是由于于作直方图时时数据分组太太多，测量仪仪器误差过大大或观测数据据不准确等造造成的。此时时应重新收集集和整理数据据。3陡壁型（图图5-2d）：直方图像峭峭壁一样向一一边倾斜。主主要原因是进进行全数检查查，使用了剔剔除了不合格格品的产品数数据作直方图图。4偏态型：（图图5-2e）：直方图的顶顶峰偏向左侧侧或右侧。当当公差下限受受到限制（如如单侧形位公公差）或某种种加工习惯（如如孔加工往往往偏小）容易易造成偏左；当公差上限限受到限制或或轴外圆加工工时，直方图图呈现偏右形形态。5平台型（图图5-2f）：直直方图顶峰不不明显，呈平平顶型。主要要原因是多个个总体和分布布混合在一起起，或者生产产过程中某种种缓慢的倾向向在起作用（如如工具磨损、操操作者疲劳等等）。6孤岛型（图图5-2g）：在在直方图旁边边有一个独立立的“小岛”出现。主要要原因是生产产过程中出现现异常情况，如如原材料发生生变化或突然然变换不熟练练的工人。d）正常型b）双峰型a）正常型g）孤岛型e）偏态型f）平台型c）锯齿型图5-2 直方图形状二 过程能力指指数过程能力指数（Process Capability Index）用于反映过程处于正常状态时，即人员、机器、原材料、工艺方法、测量和环境（5M1E）充分标准化并处于稳定状态时，所表现出的保证产品质量的能力。过程能力指数也称为工序能力指数或工艺能力指数。对于任何生产过过程，产品质质量总是分散散地存在着。若若过程能力越越高，则产品品质量特性值值的分散就会会越小；若过过程能力越低低，则产品质质量特性值的的分散就会越越大。那幺，可可用6（即±3）来描述述生产过程所所造成的总分分散。即过程程能力6。过程能力是是表示生产过过程客观存在在着分散的一一个参数。但但是这个参数数能否满足产产品的技术规规格要求，仅仅从它本身还还难以看出。因因此，还需要要另一个参数数来反映工序序能力满足产产品技术要求求(公差、规格格等质量标准准)的程度。这这个参数就叫叫做工序能力力指数。它是是技术规格要要求和工序能能力的比值，即即过程能力指数=技术规格要要求过程能能力（5.3）当分布中心与公公差中心重合合时，过程能能力指数记为为Cp。当分布布中心与公差差中心有偏离离时，过程能能力指数记为为Cpk。过程的质量量水平按Cpp值可划分为为五个等级：Cp>1.67，特级级，能力过高高；1.677Cp>1.33，一级级，能力充分分；1.333Cp>11.0，二级级，能力尚可可；1.0Cp>0.67， 三级，能力力不足；0.67>Cpp，四级，能能力严重不足足。（一） 过程能力计算方方法过程能力指数的的计算可分为为四种情形：（1）过程无偏偏情形设样本的质量特特性值X N（，2）。又设X的规格要求求为（Tl，Tu），则规格格中心值Tm=（Tu+Tl）/2，T=Tu-Tl为公差。当当u=Tm时，过程无无偏，此时过过程能力指数数按下式计算算：（5.4）（2）过程有偏偏情形当Tm时，则则称此过程有有偏。此时，计计算修正后的的过程能力指指数：（5.5）（5.6）k称为偏移系数数。（3）只有单侧侧上规则限TTu时，X<Tu产品合格情情形（55.7）（4）只有单侧侧上规则限TTl时，X>Tl产品合格情情形（55.8）（二） 过程能力指数与与过程不合格格品率p之间的关系系1 Cp与p的关系系（5.9）2 Cpk与p的关关系（5.100）3 Cp(u)与pp的关系（5.11）4 Cp(l)与pp的关系（5.12）以上四式中，值可根据正正态分布函数数表查出。例例如，（4.17）=0.9999985。例5-2 已知某零件件加工标准为为148±2（mm），对1000个样本计算算出均值为1148mm，标标准差为0.48（mm），求过过程能力指数数和过程不合合格品率。由于样本均值=148（mm），过程程无偏。根据据式5.4，过程程能力指数为为：=1.39过程不合格品率率为：=3×10-55三 控制图CLLCLUCL1 5样本序号质量特性图5-3 控制图控制图是对生产产过程中产品品质量状况进进行实时控制制的统计工具具，是质量控控制中最重要要的方法。人人们对控制图图的评价是：“质量管理始始于控制图，亦亦终于控制图图”。控制图主主要用于分析析判断生产过过程的稳定性性，及时发现现生产过程中中的异常现象象，查明生产产设备和工艺艺装备的实际际精度，为评评定产品质量量提供依据。我我国也制定了了有关控制图图的国家标准准GB40091.1。控制图的基本样样式如图5-3所示。横横坐标为样本本序号，纵坐坐标为产品质质量特性，图图上三条平行行线分别为：实线CL中心线，虚虚线UCL上控制界界限线，虚线线LCL下控制界界限线。在生生产过程中，定定时抽取样本本，把测得的的数据点一一一描在控制图图中。如果数数据点落在两两条控制界限限之间，且排排列无缺陷，则则表明生产过过程正常，过过程出于控制制状态，否则则表明生产条条件发生异常常，需要对过过程采取措施施，加强管理理，使生产过过程恢复正常常。（一）控制图的的设计原理1正态性假设设：控制图假假定质量特性性值在生产过过程中的波动动服从正态分分布。23准则：若质量特性性值X服从正态分分布N（，2），根据正正态分布概率率性质，有（5.13）也即（-3，+3）是X的实际取值值范围。据此此原理，若对对X设计控制图图，则中心线线CL=，上下控制制界限分别为为UCL=-3，LCL=+3。3小概率原理理：小概率原原理是指小概概率的事件一一般不会发生生。由3准则可知，数数据点落在控控制界限以外外的概率只有有0.27%。因此，生生产过程正常常情况下，质质量特性值是是不会超过控控制界限的，如如果超出，则则认为生产过过程发生异常常变化。（二）控制图的的基本种类按产品质量的特特性分类，控控制图可分为为计量值控制制图和计数值值控制图深圳市德信诚经济咨询有限公司