质量管理五大工具介绍.pdf
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1、质量管理五大工具介绍 质量管理五大工具介绍 Revised as of 23 November 2020 五大工具(SPC,MSA,FMEA,APQP,PPAP)名词解释:SPC:Statistical Process Control,统计过程控制 MSA:Measure System Analyse,测量系统分析 FMEA:Failure Mode&Effct Analyse,失效模式和效果分析 APQP:Advanced Product Quality Planning,产品质量先期策划 PPAP:Production Part Approval Process,生产件批准程序 APQP=
2、Advanced Product Quality Planning 中文意思是:产品质量先期策划(或者产品质量先期策划和控制计划)是 QS9000/TS16949 质量管理体系的一部分。定义及其他知识点:产品质量策划是一种结构化的方法,用来确定和制定确保某产品使顾客满意所需的步骤。产品质量策划的目标是促进与所涉及每一个人的联系,以确保所要求的步骤按时完成。有效的产品质量策划依赖于高层管理者对努力达到使顾客满意这一宗旨的承诺。ppap 生产件批准程序(Production part approval process)ppap 生产件提交保证书:主要有生产件尺寸检验报告,外观检验报告,功能检验报告
3、,材料检验报告;外加一些零件控制方法和供应商控制方法;主要是制造形企业要求供应商在提交产品时做 ppap 文件及 首件,只有当ppap文件全部合格后才能提交;当工程变更后还须提交报告。ppap 是对生产件的控制程序,也是对质量的一种管理方法。SPC 开放分类:、SPC 是 Statistical Process Control 的简称统计过程控制 利用统计的方法来监控制程的状态,确定生产过程在管制的状态下,以降低产品品质的变异 SPC 能解决之问题 1.经济性:有效的抽样管制,不用全数检验,不良率,得以控制成本。使制程稳定,能掌握品质、成本与交期。2.预警性:制程的异常趋势可即时对策,预防整批
4、不良,以减少浪费。3.分辨特殊原因:作为局部问题对策或管理阶层系统改进之参考。4.善用机器设备:估计机器能力,可妥善安排适当机器生产适当零件。5.改善的评估:制程能力可作为改善前後比较之指标。利用管制图管制制程之程序 1.绘制制造流程图,并用特性要因图找出每一工作道次的制造因素(条件)及品质特性质。2.制订操作标准。3.实施标准的教育与训练。4.进行制程能力解析,确定管制界限。5.制订品质管制方案,包括抽样间隔、样本大小及管制界限。6.制订管制图的研判、界限的确定与修订等程序。7.绘制制程管制用管制图。8.判定制程是否在管制状态(正常)。9.如有异常现象则找出不正常原因并加以消除。10.必要时
5、修改操作标准(甚至於规格或公差)。分析用管制图主要用以分析下列二点:(1)所分析的制(过)程是否处於统计稳定。(2)该制程的制程能力指数(Process Capability Index)是否满足要求。控制图的作用:1.在质量诊断方面,可以用来度量过程的稳定性,即过程是否处于统计控制状态;2.在质量控制方面,可以用来确定什么时候需要对过程加以调整,而什么时候则需使过程保持相应的稳定状态;3.在质量改进方面,可以用来确认某过程是否得到了改进。应用步骤如下:1.选择控制图拟控制的质量特性,如重量、不合格品数等;2.选用合适的控制图种类;3.确定样本容量和抽样间隔;4.收集并记录至少20 25个样本
6、的数据,或使用以前所记录的数据;5.计算各个样本的统计量,如样本平均值、样本极差、样本标准差等;6.计算各统计量的控制界限;7.画控制图并标出各样本的统计量;8.研究在控制线以外的点子和在控制线内排列有缺陷的点子以及标明异常(特殊)原因的状态;9.决定下一步的行动。应用控制图的常见错误:1.在 5M1E 因素未加控制、工序处于不稳定状态时就使用控制图管理工作;2.在工序能力不足时,即在 CP 1 的情况下,就使用控制图管理工作;3.用公差线代替控制线,或用压缩的公差线代替控制线;4.仅打“点”而不做分析判断,失去控制图的报警作用;5.不及时打“点”,因而不能及时发现工序异常;6.当“5M1E”
7、发生变化时,未及时调整控制线;7.画法不规范或不完整;8.在研究分析控制图时,对已弄清有异常原因的异常点,在原因消除后,未剔除异常点数据。分析用控制图 应用控制图时,首先将非稳态的过程调整到稳态,用分析控制图判断是否达到稳态。确定过程参数 特点:1、分析过程是否为统计控制状态 2、过程能力指数是否满足要求 控制用控制图 等过程调整到稳态后,延长控制图的控制线作为控制用控制图。应用过程参数判断 SPC 的作用 1、确保制程持续稳定、可预测。2、提高产品质量、生产能力、降低成本。3、为制程分析提供依据。4、区分变差的特殊原因和普通原因,作为采取局部措施或对系统采取措施的指南。1.贯彻预防原则是现代
8、质量管理的核心与精髓。2.质量管理学科有一个非常重要的特点,即对于质量管理所提出的原则、方针、目标都要有科学措施与科学方法来保证它们的实现。这体现了质量管理学科的科学性。保证预防原则实现的科学方法就是:SPC(统计过程控制)与 SPD(统计过程诊断)。SPC 不是用来解决个别工序采用什么控制图的问题,SPC 强调从整个过程、整个体系出发来解决问题。SPC 的重点就在于“P(Process,过程)”产品质量具有变异性“人、机、料、法、环”+“软(件)、辅(助材料)、(水、电、汽)公(用设施)”变异具有统计规律性 随机现象 统计规律 随机现象:在一定条件下时间可能发生也可能不发生的现象。管制和一般
9、的统计图不同,因其不仅能将数值以曲线表示出来,以观其变异之趋势,且能显示变异系属于机遇性或非机遇性,以指示某种现象是否正常,而采取适当之措施。解析用控制图 决定方针用 制程解析用 制程能力研究用 制程管制准备用 管制用控制图 追查不正常原因 迅速消除此项原因 并且研究采取防止此项原因重复发生之措施。普通原因指的是造成随着时间推移具有稳定的且可重复的分布过程中的许多变差的原因,我们称之为:“处於统计控制状态”、“受统计控制”,或有时简称“受控”,普通原因表现为一个稳定系统的偶然原因。只有变差的普通原因存在且不改变时,过程的输出才可以预测。特殊原因:指的是造成不是始终作用于过程的变差的原因,即当它
10、们出现时将造成(整个)过程的分布改变。除非所有的特殊原因都被查找出来并且采取了措施,否则它们将继续用不可预测的方式来影响过程的输出。如果系统内存在变差的特殊原因,随时间的推移,过程的输出将不稳定。局部措施 通常用来消除变差的特殊原因 通常由与过程直接相关的人员实施 大约可纠正 15%的过程问题 对系统采取措施 通常用来消除变差的普通原因 几乎总是要求管理措施,以便纠正 大约可纠正 85%的过程问题 合理使用控制图能 供正在进行过程控制的操作者使用 有於过程在质量上和成本上能持续地,可预测地保持下去 使过程达到 更高的质量 更低的单件成本 更高的有效能力 为讨论过程的性能提供共同的语言 区分变差
11、的特殊原因和普通原因,作为采取局部措施或对系统采取措施的指南。SPC 的作用:1、确保制程持续稳定、可预测。2、提高产品质量、生产能力、降低成本。3、为制程分析提供依据。4、区分变差的特殊原因和普通原因,作为采取局部措施或对系统采取措施的指南。三.SPC 的焦点制程(Process)Quality,是指产品的品质。换言之,它是着重买卖双方可共同评断与鉴定的一种既成事实.而在 SPC 的想法上,则是希望将努力的方向更进一步的放在品质的源头制程(Process)上.因为制程的起伏变化才是造成品质变异(Variation)的主要根源.1)异常变动:过程中变动因素是不在统计管理状态下的非随机性原因,由
12、于异常因素不是过程所固有,固不难除去,一般情况现场人员对异常因素的消除可以自行决定采取措施,而不必要请示更高级的管理人员,所以也称之为减少变动的局部措施。2)偶然变动:过程中的变动因素是统计管理的状态下,其产品的特性有固定的分布,即分布位置、分布及分布形状三种,由于偶然因素是过程所固有的,难于消除,要消除偶然因素必须涉及到人、机、料、法、环境等整个系统的改造问题,需要投入大量的资金,故不是现场人员所能决定的,而必须经过深入的调查研究和做出全面的可行性报告后,再经高层领导做最后的定夺,所以称之为减少变动的系统措施。特殊原因 一种间断性的,不可预计的,不稳定的变差来源。有时被称为可查明原因,存在它
13、的信号是:存在超过控制线的点或存在在控制线之内的链或其他非随机性的情形。普通原因 造成变差的一个原因,它影响被研究过程输出的所有单值;在控制图分析中,它表现为随机过程变差的一部分。合理使用控制图的益处 供正在进行过程控制的操作者使用 有助于过程在质量上和成本上能持续的、可预测的保持下去 使过程达到:更高的质量 更低的单件成本 更高的有效能力 为讨论过程的性能提供共同的语言 区分变差的特殊原因和普通原因,作为采取局部措施或对系统采取措施的指南 在实际应用中,当各组容量与其平均值相差不超过正负 25%时,可用平均样本容量()来计算控制限.在什么条件下分析阶段确定的控制限可以转入控制阶段使用:控制图
14、是受控的 过程能力能够满足生产要求 控制图是根据稳定状态下的条件(人员、设备、原材料、工艺方法、测量系统、环境)来制定的。如果上述条件变化,则必须重新计算控制限,例如:操作人员经过培训,操作水平显着提高;设备更新、经过修理、更换零件;改变工艺参数或采用新工艺;改变测量方法或测量仪器;采用新型原材料或其他原材料;环境变化。使用一段时间后检验控制图还是否适用,控制限是否过宽或过窄,否则需要重新收集数据计算控制限;过程能力值有大的变化时,需要重新收集数据计算控制限。对于 p,np 图,过程能力是通过过程平均不合品率来表示,当所有点都受控后才计算该值.当 Cpk 指数值降低代表要增加:控制 检查 返工
15、及报废,在这种情况下,成本会增加,品质也会降低,生产能力可能不足。当 Cpk 指数值增大,不良品减少,最重要是产品/零件接近我们的“理想设计数值/目标”,给予顾客最大满足感。当 Cpk 指数值开始到达或更高时对检验工作可以减少,减少我们对运作审查成本。普通原因变差 影响过程中每个单位 在控制图上表现为随机性 没有明确的图案 但遵循一个分布 是由所有不可分派的小变差源组成 通常需要采取系统措施来减小 特殊原因变差 间断的,偶然的,通常是不可预测的和不稳定的变差 在控制图上表现为超出控制限的点或链或趋势 非随机的图案 是由可分派的变差源造成该变差源可以被纠正 工业经验建议为:只有过程变差的 15%
16、是特殊的可以通过与操作直接有关的人员纠正 大部分(其余的 85%)是管理人员通过对系统采取措施可纠正的 控制图可以区分出普通原因变差和特殊原因变差 特殊原因变差要求立即采取措施 减少普通原因变差需要改变产品或过程的设计 控制图-过程的声音 试图通过持续调整过程参数来固定住普通原因变差,称为过度调整,结果会导致更大的过程变差造成客户满意度下降 试图通过改变设计来减小特殊原因变差可能解决不了问题,会造成时间和金钱的浪费 控制图可以给我们提供出出现了哪种类型的变差的线索,供我们采取相应的措施 能力指数的计算基于以下假设条件:过程处于统计稳定状态 每个测量单值遵循正态分布 规格的上、下限是基于客户的要
17、求 测量系统能力充分 如果理解关满足了这些假设后,能力指数的数值越大,潜在的客户满意度越高过程能力分析的用途-设计部门可参考目前之制程能力,以设计出可制 造的产品-评估人员、设备、材料与工作方法的适当性-根据规格公差设定设备的管制界限-决定最经济的作业方式 过程控制和过程能力 目标:过程控制系统目标,是对影响过程的措 施作出经济合理的决定,避免过度控制 与控制不足 过程能力讨论:必需注意二个观念 由造成变差的普通原因来确定 内外部顾客开心过程的输出及与他 们的要求的关系如何。SPC 就是利用统计方法去:1.分析过程的输出并指出其特性.2.使过程在统计控制情况下成功地进行和维持.3.有系统地减少
18、该过程主要输出特性的变异.统计制程管制(SPC)它可用统计管制图及时监督与控制线场作业.它可用统计计算制程能力及规格.它可防止制程的偏差去影响产品的良率与品质/可靠性.它可消除非机率原因的变异来改善制程.SPC?就是依据 统计的逻辑 来判断 制程是否正常 及应否采取改善对策的一套 控制系统 FMEA 开放分类:FMEA(失效模式与影响分析)Failure Mode and Effects Analysis 潜在失效模式与后果分析 在设计和制造产品时,通常有三道控制缺陷的防线:避免或消除故障起因、预先确定或检测故障、减少故障的影响和后果。FMEA 正是帮助我们从第一道防线就将缺陷消灭在摇篮之中的
19、有效工具。FMEA 是一种可靠性设计的重要方法。它实际上是 FMA(故障模式分析)和 FEA(故障影响分析)的组合。它对各种可能的风险进行评价、分析,以便在现有技术的基础上消除这些风险或将这些风险减小到可接受的水平。及时性是成功实施 FMEA 的最重要因素之一,它是一个“事前的行为”,而不是“事后的行为”。为达到最佳效益,FMEA 必须在故障模式被纳入产品之前进行。FMEA 实际是一组系列化的活动,其过程包括:找出产品/过程中潜在的故障模式;根据相应的评价体系对找出的潜在故障模式进行风险量化评估;列出故障起因/机理,寻找预防或改进措施。由于产品故障可能与设计、制造过程、使用、承包商/供应商以及
20、服务有关,因此FMEA又细分为设计FMEA、过程FMEA、使用FMEA和服务 FMEA 四类。其中设计 FMEA 和过程 FMEA 最为常用。设计 FMEA(也记为 d-FMEA)应在一个设计概念形成之时或之前开始,并且在产品开发各阶段中,当设计有变化或得到其他信息时及时不断地修改,并在图样加工完成之前结束。其评价与分析的对象是最终的产品以及每个与之相关的系统、子系统和零部件。需要注意的是,d-FMEA 在体现设计意图的同时还应保证制造或装配能够实现设计意图。因此,虽然 d-FMEA 不是靠过程控制来克服设计中的缺陷,但其可以考虑制造/装配过程中技术的/客观的限制,从而为过程控制提供了良好的基
21、础。进行 d-FMEA 有助于:设计要求与设计方案的相互权衡;制造与装配要求的最初设计;提高在设计/开发过程中考虑潜在故障模式及其对系统和产品影响的可能性;为制定全面、有效的设计试验计划和开发项目提供更多的信息;建立一套改进设计和开发试验的优先控制系统;为将来分析研究现场情况、评价设计的更改以及开发更先进的设计提供参考。过程 FMEA(也记为 p-FMEA)应在生产工装准备之前、在过程可行性分析阶段或之前开始,而且要考虑从单个零件到总成的所有制造过程。其评价与分析的对象是所有新的部件/过程、更改过的部件/过程及应用或环境有变化的原有部件/过程。需要注意的是,虽然 p-FMEA 不是靠改变产品设
22、计来克服过程缺陷,但它要考虑与计划的装配过程有关的产品设计特性参数,以便最大限度地保证产品满足用户的要求和期望。p-FMEA 一般包括下述内容:确定与产品相关的过程潜在故障模式;评价故障对用户的潜在影响;确定潜在制造或装配过程的故障起因,确定减少故障发生或找出故障条件的过程控制变量;编制潜在故障模式分级表,建立纠正措施的优选体系;将制造或装配过程文件化。FMEA 技术的应用发展十分迅速。50 年代初,美国第一次将FMEA 思想用于一种战斗机操作系统的设计分析,到了 60 年代中期,FMEA技术正式用于航天工业(Apollo计划)。1976年,美国国防部颁布了 FMEA 的军用标准,但仅限于设计
23、方面。70 年代末,FMEA 技术开始进入汽车工业和医疗设备工业。80 年代初,进入微电子工业。80 年代中期,汽车工业开始应用过程 FMEA 确认其制造过程。到了1988 年,美国联邦航空局发布咨询通报要求所有航空系统的设计及分析都必须使用 FMEA。1991 年,ISO-9000 推荐使用 FMEA 提高产品和过程的设计。1994 年,FMEA 又成为 QS-9000 的认证要求。目前,FMEA 已在工程实践中形成了一套科学而完整的分析方法。FMEA 可以描述为一组系统化的活动,其目的是:认可并评价产品/过程中的潜在失效以及该失效的后果;确定能够消除或减少潜在失效发生机会的措施;将全部过程
24、形成文件.无论是产品设计或者是过程设计,FMEA 所关注的主要是策划和设计的过程,但随着其使用的场合不同又有不同的区分.常见的 FMEA 类别有:DFMEA:设计 FMEA PFMEA:过程 FMEA EFMEA:设备 FMEA SFMEA:体系 FMEA 在进行 FMEA 时有三种基本的情形,每一种都有其不同的范围或关注焦点:情形 1:新设计,新技术或新过程.FMEA 的范围是全部设计,技术或过程.情形 2:对现有设计或过程的修改(假设对现有设计或过程已有FMEA).FMEA 的范围应集中于对设计或过程的修改,由于修改可能产生的相互影响以及现场和历史情况.情形 3:将现有的设计或过程用于新的
25、环境,场所或应用(假设对现有设计或过程已有 FMEA).FMEA 的范围是新环境或场所对现有设计或过程的影响.FMEA8D 流程的介绍 QS9000、ISO/TS16949、ISO9001、TL9000、ISO14001、OHSAS18001 等管理体系中都有涉 及到“预防措施”;依据“ISO9001:2000 质量管理体系基础和术语”的定义,“预防措施”是指“为消除潜在不合格或其他潜在不期望情况的原因所采取的措施”,或者简单地定义为:采取预防措施是为了防止发生。在企业实际的管理体系运作中,虽然都会去编制一份有关“预防措施”的形成文件的程序,但真正可以达到预见性地发现较全面的潜在问题通常存在较
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- 质量管理 大工 介绍
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