介绍质量工程学的三个重要方法dswx.docx

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1、介绍质量量工程学学三个重重要方法法l SPC统计过过程控制制l DOE实验设设计l FMEAA故障模模式及影影响分析析l QFD质量功功能展开开l SPC统计过过程控制制在生产过过程中，产产品的加加工尺寸寸的波动动是不可可避免的的。它是是由人、机机器、材材料、方方法和环环境等基基本因素素的波动动影响所所致。波波动分为为两种：正常波波动和异异常波动动。正常常波动是是偶然性性因素（不不可避免免因素）造造成的。它它对产品品质量影影响较小小，在技技术上难难以消除除，在经经济上也也不值得得消除。异异常波动动是由系系统原因因（异常常因素）造造成的。它它对产品品质量影影响很大大，但能能够采取取措施避避免和消

2、消除。过过程控制制的目的的就是消消除、避避免异常常波动，使使过程处处于正常常波动状状态。统计过程程控制（简简称SPPC）是是一种借借助数理理统计方方法的过过程控制制工具。它它对生产产过程进进行分析析评价，根根据反馈馈信息及及时发现现系统性性因素出出现的征征兆，并并采取措措施消除除其影响响，使过过程维持持在仅受受随机性性因素影影响的受受控状态态，以达达到控制制质量的的目的。它它认为，当当过程仅仅受随机机因素影影响时，过过程处于于统计控控制状态态（简称称受控状状态）；当过程程中存在在系统因因素的影影响时，过过程处于于统计失失控状态态（简称称失控状状态）。由由于过程程波动具具有统计计规律性性，当过过

3、程受控控时，过过程特性性一般服服从稳定定的随机机分布；而失控控时，过过程分布布将发生生改变。SSPC正正是利用用过程波波动的统统计规律律性对过过程进行行分析控控制。因因而，它它强调过过程在受受控和有有能力的的状态下下运行，从从而使产产品和服服务稳定定地满足足顾客的的要求。实施SPPC的过过程一般般分为两两大步骤骤：首先先用SPPC工具具对过程程进行分分析，如如绘制分分析用控控制图等等；根据据分析结结果采取取必要措措施：可可能需要要消除过过程中的的系统性性因素，也也可能需需要管理理层的介介入来减减小过程程的随机机波动以以满足过过程能力力的需求求。第二二步则是是用控制制图对过过程进行行监控。控制图

4、是是SPCC中最重重要的工工具。目目前在实实际中大大量运用用的是基基于Shhewhhartt原理的的传统控控制图，但但控制图图不仅限限于此。近近年来又又逐步发发展了一一些先进进的控制制工具，如如对小波波动进行行监控的的EWMMA和CCUSUUM控制制图，对对小批量量多品种种生产过过程进行行控制的的比例控控制图和和目标控控制图；对多重重质量特特性进行行控制的的控制图图。（相相关控制制图的介介绍及应应用将在在今后陆陆续推出出）SPC源源于上世世纪二十十年代，以以美国SShewwharrt博士士发明控控制图为为标志。自自创立以以来，即即在工业业和服务务等行业业得到推推广应用用，自上上世纪五五十年代代

5、以来SSPC在在日本工工业界的的大量推推广应用用对日本本产品质质量的崛崛起起到到了至关关重要的的作用；上世纪纪八十年年代以后后，世界界许多大大公司纷纷纷在自自己内部部积极推推广应用用SPCC，而且且对供应应商也提提出了相相应要求求。在IISO990000及QSS90000中也也提出了了在生产产控制中中应用SSPC方方法的要要求。SPC非非常适用用于重复复性生产产过程。它它能够帮帮助我们们1. 对过程作作出可靠靠的评估估。2. 确定过程程的统计计控制界界限，判判断过程程是否失失控和过过程是否否有能力力。3. 为过程提提供一个个早期报报警系统统，及时时监控过过程的情情况以防防止废品品的发生生。4.

6、 减少对常常规检验验的依赖赖性，定定时的观观察以及及系统的的测量方方法替代代了大量量的检测测和验证证工作。SPC作作为质量量改进的的重要工工具，不不仅适用用于工业业工程，也也适用于于服务等等一切过过程性的的领域。在在过程质质量改进进的初期期，SPPC可帮帮助确定定改进的的机会，在在改进阶阶段完成成后，可可用SPPC来评评价改进进的效果果并对改改进成果果进行维维持，然然后在新新的水平平上进一一步开展展改进工工作，以以达到更更强大、更更稳定的的工作能能力。l DOE实验设设计任何事物物都可看看作是一一个过程程。由于于输入的的变化、各各种干扰扰因素的的影响以以及各波波动源之之间可能能存在的的交互作作

7、用，使使得过程程的输出出变化不不定。在在大多数数情况下下，这种种输出的的不稳定定会给我我们带来来许多困困扰，甚甚至损失失。究竟竟是那些些因素显显著地影影响到输输出的波波动？在在什么条条件下输输出能够够控制在在理想的的范围内内？实验验设计可可以帮助助我们解解开其中中之谜。实验设计计是以概概率论与与数理统统计为理理论基础础，经济济地、科科学地制制定实验验方案以以便对实实验数据据进行有有效的统统计分析析的数学学理论和和方法。其其基本思思想是英英国统计计学家RR.A.Fissherr在进行行农田实实验时提提出的。他他在实验验中发现现，环干扰因素输入输出境条件难难于严格格控制，随随机误差差不可忽忽视，故

8、故提出对对实验方方案必须须作合理理的安排排，使实实验数据据有合适适的数学学模型，以以减少随随机误差差的影响响，从而而提高实实验结论论的精度度和可靠靠度，这这就是实实验设计计的基本本思想。实验设计计过程可可以分成成实验方方案的设设计和实实验结果果的数据据分析两两部分。实实验方案案的设计计包括确确定实验验指标、选选取因素素、确定定因素水水平、建建立实验验指标的的数学模模型和设设计实验验方案。实实验设计计的方法法种类很很多，但但为了提提高实验验的准确确性和可可靠性，都都必须遵遵循三个个基本原原则：随随机化原原则、重重复原则则和局部部控制原原则。实实验结果果的数据据分析是是应用线线性代数数、概率率论和

9、数数理统计计等数学学工具对对实验数数据进行行分析处处理，包包括拟合合模型、对对模型的的检验、实实验统计计量的计计算以及及实验经经过的解解释。在实际应应用中，实实验设计计可以解解决如下下问题：1. 科学合理理地安排排实验，从从而减少少实验次次数、缩缩短实验验周期，提提高经济济效益。2. 从众多的的影响因因素中找找出影响响输出的的主要因因素。3. 分析影响响因素之之间交互互作用影影响的大大小。4. 分析实验验误差的的影响大大小，提提高实验验精度。5. 找出较优优的参数数组合，并并通过对对实验结结果的分分析、比比较，找找出达到到最优化化方案进进一步实实验的方方向。6. 对最佳方方案的输输出值进进行预

10、测测。在上世纪纪三十、四四十年代代，英、美美、苏等等国对实实验设计计方法进进行了进进一步的的研究，并并将其逐逐步推广广到工业业生产领领域中，在在冶金、建建筑、纺纺织、机机械、医医药等行行业都有有应用。二二战期间间，英美美等国在在工业试试验中采采用实验验设计法法取得了了显著效效果，战战后，日日本将其其作为管管理技术术之一从从英美引引进，对对其的经经济复苏苏起到了了促进作作用。今今天，实实验设计计已成为为日本企企业界人人士、工工程技术术人员、研研究人员员和管理理人员必必备的一一种通用用技术。五五十年代代，田口口玄一博博士借鉴鉴实验设设计法提提出信噪噪比实验验设计，并并逐步发发展为以以质量损损失函数

11、数、三次次设计为为基本思思想的田田口方法法。八十十年代，田田口方法法进入美美国，得得到了普普遍关注注。如今今，实验验设计技技术的应应用领域域已经突突破了传传统的工工业过程程改进和和产品设设计范畴畴，广泛泛地渗透透到商业业布局、商商业陈列列、广告告设计及及产品包包装的应应用之中中。我国在六六十年代代就曾对对实验设设计进行行了研究究和推广广，八十十年代又又引入了了田口方方法，取取得了一一定成效效。但实实验设计计作为一一种质量量改进的的有力武武器，还还尚未发发挥出它它的全部部威力。l FMEAA故障模模式及影影响分析析在设计和和制造产产品时，通通常有三三道控制制缺陷的的防线：避免或或消除故故障起因因

12、、预先先确定或或检测故故障、减减少故障障的影响响和后果果。FMMEA正正是帮助助我们从从第一道道防线就就将缺陷陷消灭在在摇篮之之中的有有效工具具。FMEAA是一种种可靠性性设计的的重要方方法。它它实际上上是FMMA（故故障模式式分析）和和FEAA（故障障影响分分析）的的组合。它它对各种种可能的的风险进进行评价价、分析析，以便便在现有有技术的的基础上上消除这这些风险险或将这这些风险险减小到到可接受受的水平平。及时时性是成成功实施施FMEEA的最最重要因因素之一一，它是是一个“事前的的行为”，而不不是“事后的的行为”。为达达到最佳佳效益，FFMEAA必须在在故障模模式被纳纳入产品品之前进进行。FM

13、EAA实际是是一组系系列化的的活动，其其过程包包括：找找出产品品/过程程中潜在在的故障障模式；根据相相应的评评价体系系对找出出的潜在在故障模模式进行行风险量量化评估估；列出出故障起起因/机机理，寻寻找预防防或改进进措施。由由于产品品故障可可能与设设计、制制造过程程、使用用、承包包商/供供应商以以及服务务有关，因因此FMMEA又又细分为为设计FFMEAA、过程程FMEEA、使使用FMMEA和和服务FFMEAA四类。其其中设计计FMEEA和过过程FMMEA最最为常用用。设计FMMEA（也也为d- FFMEAA）应在在一个设设计概念念形成之之时或之之前开始始，并且且在产品品开发各各阶段中中，当设设计

14、有变变化或得得到其他他信息时时及时不不断地修修改，并并在图样样加工完完成之前前结束。其其评价与与分析的的对象是是最终的的产品以以及每个个与之相相关的系系统、子子系统和和零部件件。需要要注意的的是，dd- FFMEAA在体现现设计意意图的同同时还应应保证制制造或装装配能够够实现设设计意图图。因此此，虽然然d- FFMEAA不是靠靠过程控控制来克克服设计计中的缺缺陷，但但其可以以考虑制制造/装装配过程程中技术术的/客客观的限限制，从从而为过过程控制制提供了了良好的的基础。进进行d- FFMEAA有助于于：1. 设计要求求与设计计方案的的相互权权衡。2. 制造与装装配要求求的最初初设计。3. 提高在

15、设设计/开开发过程程中考虑虑潜在故故障模式式及其对对系统和和产品影影响的可可能性。4. 为制定全全面、有有效的设设计试验验计划和和开发项项目提供供更多的的信息。5. 建立一套套改进设设计和开开发试验验的优先先控制系系统。6. 为将来分分析研究究现场情情况、评评价设计计的更改改以及开开发更先先进的设设计提供供参考。过程FMMEA（也也为p- FFMEAA）应在在生产工工装准备备之前、在在过程可可行性分分析阶段段或之前前开始，而而且要考考虑从单单个零件件到总成成的所有有制造过过程。其其评价与与分析的的对象是是所有新新的部件件/过程程、更改改过的部部件/过过程及应应用或环环境有变变化的原原有部件件/

16、过程程。需注注意的是是，虽然然p- FFMEAA不是靠靠改变产产品设计计来克服服过程缺缺陷，但但它要考考虑与计计划的装装配过程程有关的的产品设设计特性性参数，以以便最大大限度地地保证产产品满足足用户的的要求和和期望。p- FMEA一般包括下述内容：1. 确定与产产品相关关的过程程潜在故故障模式式。2. 评价故障障对用户户的潜在在影响。3. 确定潜在在制造或或装配过过程的故故障起因因，确定定减少故故障发生生或找出出故障条条件的过过程控制制变量。4. 编制潜在在故障模模式分级级表，建建立纠正正措施的的优选体体系。5. 将制造或或装配过过程文件件化。FMEAA技术的的应用发发展十分分迅速。上上个世纪

17、纪五十年年代初，美美国第一一次将FFMEAA思想用用于一种种战斗机机操作系系统的设设计分析析上，到到六十年年代中期期，FMMEA技技术正式式用于航航天工业业（APPOLLLO计划划）。119766年，美美国国防防部颁布布了FMMEA的的军用标标准，但但仅限于于设计方方面。770年代代末，FFMEAA技术开开始进入入汽车工工业和医医疗设备备领域。880年代代初，进进入微电电子工业业。800年代中中期，汽汽车工业业开始应应用过程程FMEEA确认认其制造造过程。到到了19988年年，美国国联邦航航空局发发布咨询询通报要要求所有有航空系系统的设设计及分分析都必必须使用用FMEEA。119911年，II

18、SO-90000推荐荐使用FFMEAA提高产产品和过过程的设设计。119944年，FFMEAA又成为为QS-90000的认认证要求求。目前前，FMMEA已已在 工工程实践践中形成成了一套套科学而而完整的的分析方方法。l QFD质量功功能展开开在“用户户就是上上帝”的今天天，不断断满足用用户的需需求已成成为各公公司致力力的目标标，QFFD正是是一种以以市场为为导向、以以用户需需求为依依据的强强有力的的计划方方法。曾曾有人这这样评价价QFDD：“一种系系统的方方法，它它保证产产品特性性、特征征和规范范的开发发、以及及工艺设设备、方方法和控控制的选选择与制制订都是是由用户户或市场场的要求求来驱动动的

19、。”QFD可可以看成成由设计计、零部部件、工工序、生生产四个个阶段组组成的过过程，该该过程是是通过一一系列矩矩阵和图图表来完完成，这这些矩阵阵和图表表依据“下道工工序是上上道工序序的用户户”的原则则，将用用户需求求和有关关的技术术要求从从产品规规划和产产品设计计展开至至工艺计计划和车车间级的的工作。设计阶段段：在设设计阶段段，通过过质量屋屋矩阵将将用户要要求转化化为对产产品的设设计要求求或服务务要求，并并找出相相对重要要的要求求。质量量屋矩阵阵是一个个用于描描述用户户需求、相相关的设设计要求求、目标标值和产产品竞争争力评估估的产品品规划矩矩阵，由由于其形形状象个个房屋，故故被称为为质量屋屋。质

20、量量屋包括括以下几几个部分分：1. 相关矩阵阵：表明明各方式式间的相相关性。2. 方式：实实现用户户要求的的设计方方法。3. 预期目标标：决定定一个方方式是否否可量化化的预先先的筛选选标准。4. 用户要求求：由用用户确定定的产品品或服务务的特性性。5. 重要性分分值：对对用户的的各项要要求进行行定量评评分，以以反映该该项目对对用户的的相对重重要性。6. 关系矩阵阵：描述述用户要要求与实实现这一一要求的的方法之之间的关关系程度度。7. 用户竞争争性评估估：衡量量用户对对竞争性性产品或或服务的的看法。8. 技术竞争争性评估估：对公公司采用用的各种种方法的的工程技技术规格格以及竞竞争对手手的技术术规

21、格的的评估。9. 可能性因因素：表表明公司司采取每每种方法法的难易易程度或或价值。10. 绝对数：根据关关系矩阵阵中确定定的相关关性，对对各个设设计要求求的加权权评分。11. 相对数：根据绝绝对数对对各种方方法进行行排序。零部件阶阶段：在在此阶段段，根据据第一阶阶段所确确定的重重要的设设计要求求确定对对零部件件的要求求。这些些要求与与用户定定义的产产品要求求有强烈烈的关系系。过程设计计阶段：根据对对零部件件的要求求确定过过程。本本阶段所所确定的的过程将将最佳地地实现用用户对产产品的特特定要求求。生产阶段段：根据据过程要要求形成成生产要要求。这这一过程程决定的的生产方方法能够够使公司司生产。QF

22、D作作为一种种强有力力的工具具被广泛泛用于各各领域，如如设计、战战略计划划、质量量改进、产产品与服服务的拓拓展。它它带给我我们的最最直接的的益处是是缩短周周期、降降低成本本、提高高质量。更更为重要要的是，它它改变了了传统的的质量管管理思想想，即从从后期的的反应式式的质量量控制向向早期的的预防式式质量控控制的转转变。你你还会发发现，它它能帮助助我们冲冲破部门门间的壁壁垒，使使公司上上下成为为团结协协作的集集体。因因为开展展QFDD决不是是质量部部门、开开发部门门或制造造部门中中某一个个部门能能够独立立完成的的，它需需要集体体的智慧慧和团队队精神。综上所述述，质量量工程学学的这四四个重要要方法所所表达的的是持续续改善及及防患未未然这两两个重要要的管理理思想，已已在世界界性大公公司广泛泛应用在在规划、设设计、生生产、服服务各个个领域，经经证明取取得了显显著效果果，明显显地提高高了公司司的竞争争力。质质量管理理是管理理的一部部分，上上面所介介绍的方方法（工工具）是是对公司司的其他他方面管管理也同同样适用用。关于这四四个方法法的应用用及体会会将在以以后陆续续与您见见面，望望其他同同人也能能发表自自己的高高见。谢谢谢！