1、主要內容主要內容l一、工序質量控制及其作用和意義一、工序質量控制及其作用和意義 l二、質量控制及質量控制理論二、質量控制及質量控制理論 l三、工序質量控制的內容及常用方法三、工序質量控制的內容及常用方法（統計過程控制（統計過程控制SPC方法）方法） l四、生產模式的轉變給質量控制理論帶四、生產模式的轉變給質量控制理論帶來的新挑戰來的新挑戰 一、工序質量控制及其作用和意義一、工序質量控制及其作用和意義l產品質量低劣會嚴重制約國民經濟的健康發展，削弱產品在市場上的競爭力，導致資源的浪費與經濟效益的低下。法國質量協會統計表明，法國每年的質量損失約占企業增值的13%20%。世界質量管理研究院副主席哈林

2、頓認為，西方國家的工業企業不良品質量成本約占制造成本的20%30%。美國的統計資料表明該國的不良成本通常占售價的30%左右。由此可見，即使是西方發達國家，盡管采取了一系列科學嚴格的管理措施，由于質量問題導致的損失也是巨大的。 一、工序質量控制及其作用和意義一、工序質量控制及其作用和意義l據有關資料分析，當前我國的產品質量水平能達到國際先進水平的只有13%左右，有65%的產品落后于世界先進水平20年左右。這意味著我國經濟在穩定增長的同時，也在驚人地生產著大量的不良產品。造成這種質量水平低下的主要原因之一就是制造過程的質量監控不力，缺乏必要的質量控制手段。據有關資料表明，在對美國500家最大企業的

3、一項的調查中發現：其管理人員和一般員工掌握全面質量管理技術的比率分別是68.8%和57.1%，掌握SPC（Statistical Process Control）技術的比率分別為39.9%和36.3%。而對我國企業的調查表明，經常使用、偶爾使用和根本不用質量管理工具的各占24.7%、40%和35.3%；使用控制圖進行工序質量控制的僅占20%左右，而且在使用的廣度和深度上也與西方發達國家有很大差距。 一、工序質量控制及其作用和意義一、工序質量控制及其作用和意義l工序質量控制的目的就是要發現偏差和分析影響工序質量的制約因素，并消除制約因素，使工序質量控制在要求范圍內，以確保每道工序的質量。如果能采

4、取必要的質量控制手段，堅持從原材料進廠到成品出廠道道把關，就一定能夠保證產品質量，防止不合格品的出現，將損失控制在最低限度。l所以說，加強工序質量控制，已經成為國家和企業提高產品質量、增強經濟效益的當務之急。二、質量控制及質量控制理論二、質量控制及質量控制理論l質量控制質量控制l質量控制理論的發展過程質量控制理論的發展過程質量控制質量控制l質量控制就是為了達到某產品、過程或服務的質量要求所采取的作業技術和有關活動，通過該定義可知，質量控制就是指企業為了保證質量而采取的各種技術措施和其它措施，其目的在于為用戶和消費者提供滿意的質量。l質量控制，是從分析控制對象，即質量形成過程的特點和研究具體產品

5、質量與波動的規律入手，通過一定措施使產品質量維持在規定的范圍。這種調節過程就是質量控制。由定義可以看出，對產品質量的控制是通過控制過程質量來實現的。質量控制的重點在于過程質量的控制而不是單純產品的質量控制，產品的質量應該由生產過程的質量來保證。l對過程質量的評價主要有以下兩個方面：1、過程是否穩定，所謂穩定就是過程不存在異常因素；2、過程能力是否充分，即過程所加工的質量特性值的波動是否被限定在規范或標準之內。質量控制理論的發展過程質量控制理論的發展過程-1-1從20世紀20年代直到現在，質量控制理論已經發展得比較成熟。l1、質量控制理論的基本出發點是質量的統計觀點。質量的波動是客觀存在的。其原

6、因是由于過程的質量因素(5M1E，Man(人)、Machine(機器)、Material(材料)、Method(方法)、Measure(測量)、Environment(環境)等，簡稱5M1E。)本身存在著波動。可避免的異常因素造成產品質量的異常波動，不可避免的偶然因素造成產品質量的偶然波動。統計理論表明，產品質量的偶然波動可用統計分布來描述，因此，通過研究和分析產品質量波動的統計規律，即分布的變化，可以區分出過程中存在的兩類不同性質的質量因素，消除過程中的異常因素(或稱系統因素)，可以達到控制產品質量的目的。20世紀20年代美國休哈特首先提出過程控制理論以及監控過程的工具控制圖，現在統稱為統計

7、過程控制（即：SPC，Statistical Process Control）。就是應用統計技術對過程進行控制，從而達到改進與保證產品質量的目的。常規控制圖是貫徹SPC理論的重要工具，它可用于直接控制過程，是常用質量管理工具的核心。質量控制理論的發展過程質量控制理論的發展過程-2-2l2、對產品質量的控制是通過控制過程質量來實現的。對過程質量的評價主要有下列兩方面：(1)過程是否穩定?所謂穩定就是過程中不存在異常因素；(2)能力是否充分，即過程所加工產品的質量特性值的波動是否被限定在規范標準之內。 由此可見，統計過程質量控制方法的研究是質量控制理論的重點所在。三、工序質量控制的內容及常用方法三

8、、工序質量控制的內容及常用方法（統計過程控制（統計過程控制SPCSPC方法）方法）l工序質量控制的內容工序質量控制的內容 l統計過程控制統計過程控制SPC方法方法工序質量控制的內容工序質量控制的內容l工序的概念 l影響工序質量的因素 l工序質量控制的內容 工序的概念l工序是指一個或一組工人在一個工作地上對一個或若干個勞動對象連續完成的各項生產活動的總和。也即工序是產品在生產過程中質量特征發生變化的加工單位，是質量因素（5M1E）對產品質量綜合起作用的過程。 影響工序質量的因素在制造過程中，影響工序質量的因素主要有：l1、人員操作人員業務水平、質量意識、工作情緒，檢測人員是否經過必要的訓練等；l

9、2、設備機床，輔助裝置，工具、夾具、模具的精度等；l3、材料加工成產品所選用的工件材料、成分、性能等；l4、方法操作方法；l5、測量檢測方法、檢測儀器和工具的精度及穩定性；l6、加工現場的環境溫度、光線、磁場、振動條件；整齊、清潔的程度等；l7、其他上述因素以外，在ISO9000中，還補充了三類因素，即軟件，輔助材料，水、電、汽等公用設施等。 工序質量控制的內容-1l1、對生產條件的控制。就是對人、機、料、法、環、測等六大因素進行控制，也就是要求生產技術及業務部分提供并保持合乎標準要求的條件，以工作質量去保證工序質量。同時，要求每道工序的操作者對所規定的生產條件精心有效地控制，包括開工前的檢查

10、和加工過程中的監控，檢查人員應給予有效監督。工序質量控制的內容-2l2、對質量控制點的控制。對影響質量的關鍵工序應設立質量控制點，采取特殊的措施?？刂泣c是工序質量控制中需要重點控制的質量特性、關鍵部位或關鍵項目，在一定時期內、一定條件下強化管理，使工序處于良好的控制狀態。凡符合下列條件之一者，應設立控制點。 （1）對產品精度、性能、安全、壽命等有重要影響的項目和部位（即后面講到的重要度為A的項目和關鍵部位）。 （2）工藝上有特殊要求，或對下道工序有較大影響的部位。 （3）質量信息反饋中發現不合格品較多的項目或部位。 工序質量控制的目的就是保證工序能不斷地、穩定地生產合格產品。它控制的對象通常是

11、質量控制點的質量特征值（尺寸、硬度等）的波動范圍，還有質量特征值波動的中心位置。對質量控制點，除了要控制生產條件外，還應該平衡經濟效益和質量水平間的關系，采取相應措施使其始終處于最優狀態，而其中最有效的技術就是統計過程控制。統計過程控制統計過程控制SPCSPC方法方法 統計過程控制SPC就是應用統計技術對過程進行控制，從而達到改進與保證產品質量的目的。常用的方法有：l 控制圖法控制圖法 ：控制圖是貫徹預防原則的統計過程控制SPC理論的重要工具，它可用于直接控制過程，是常用質量管理工具的核心。 l工序能力分析法工序能力分析法 ：判斷過程的生產能力是否足夠。控制圖法控制圖法l常規控制圖原理l控制圖

12、分類l分析用控制圖和控制用控制圖l常規控制圖的判斷準則控制圖法-常規控制圖原理-1l控制圖是對過程質量特征值加以測定、記錄并從而進行控制的一種應用統計方法設計的圖。圖中有中心線CL、上控制界限UCL和下控制界限LCL，并有按時間順序抽取的樣本統計量數值的描點序列，示意圖如圖1所示?？刂茍D法-常規控制圖原理-2圖1控制圖的示意圖控制圖法-常規控制圖原理-3l控制圖中的描點序列，包含了表征過程當前質量特征的狀態的信息，并將這些信息與考慮了過程固有變異后所建立的質量特征的控制限進行對比。首先用來幫助評估一個過程是否已經達到、或繼續保持在具有適當規定水平的統計控制狀態，然后在生產過程中，通過保持連續的

13、產品質量記錄，來獲得并保持對重要產品或服務特性的控制與高度一致性。應用控制圖并仔細分析控制圖，可以更好地了解和改進過程?？刂茍D法-控制圖分類 -1l常規控制圖主要有兩種類型：計量控制圖和計數控制圖。l每一種類型的控制圖又有兩種不同的情形：標準值未給定和標準值給定。標準值即為規定的要求或目標值。 控制圖法-控制圖分類-2l標準值未給定控制圖的目的是發現所點繪特性（如，或任何其它統計量）觀測值本身的變差是否顯著大于由偶然原因造成的變差。這種控制圖完全基于子組數據，用來檢測非偶然原因造成的那些變差。l標準值給定控制圖的目的是確定若干個子組的等特性的觀測值與其對應的標準值X0（或0）之差，是否顯著大于

14、僅由預期的偶然原因造成的差異，其中每個子組的n值相同。 控制圖法-控制圖分類-3l標準值給定情形的控制圖與標準值未給定情形控制圖之間的差別，在于有關過程中心位置與變差的附加要求不同。標準值可以基于通過使用無先驗信息或無規定標準值的控制圖而獲得的經驗來確定，也可基于通過考慮服務的需要和生產的費用而建立的經濟值來確定，或可以是由產品規范指定的標準值。控制圖法-控制圖分類-4l計量值控制圖包括：平均值（ ）圖與極差（R圖）或標準差（s）圖；單值（X）圖與移動極差（Rs）圖；中位數（Me）圖與極差（R）圖。l計數值控制圖包括：不合格品率（p）圖或不合格品數（np）圖；不合格數（c）圖或單位產品不合格數

15、（u）圖。X Xx控制圖法-分析用控制圖和控制用控制圖-1 l加工過程保持穩態才能保證生產質量，而且又最經濟合理，因而穩態是工序質量控制的目標。根據為了保證穩態所處階段的不同，控制圖可分為：分析用控制圖與控制用控制圖兩種。分析用控制圖的目的是對收集到的一定數據進行分析，尋找穩態?？刂朴每刂茍D是對實時數據進行分析，保持穩態。 控制圖法-分析用控制圖和控制用控制圖-2l（1）分析用控制圖 分析用控制圖的首要目的是尋找過程的穩態，即只有偶因沒有異因的狀態，判斷過程是否達到穩態依據的是判穩準則。對未達到穩態的過程進行調整，運用“查出異因，采取措施，保證消除，納入標準，不再出現”，最終達到穩態。這種穩態

16、又稱為統計穩態。 除了統計穩態以外，還要分析過程的技術穩態。技術穩態是指過程滿足技術標準、技術要求的能力，判斷過程是否達到技術穩態依據的是規范界限。換言之，利用控制界限來判斷過程是否處于統計穩態，利用規范界限來判斷技術穩態?？刂茍D法-分析用控制圖和控制用控制圖-3 衡量過程技術穩態的常用指標是過程能力指數(Process Capability Index)，記為PCI或Cp，荷蘭學者維爾達(SL Wierda)把過程能力指數滿足技術要求稱作技術穩態。 技術穩態受偶因波動情況的影響，提高技術穩態，需要通過減少偶因的波動來達到?？刂茍D不是控制偶因的工具，因而控制圖對提高過程技術穩態沒有幫助。統計穩

17、態與技術穩態這兩個問題是互相獨立的，需要分別進行處理。分析用控制圖的調整過程即質量不斷改進的過程。 控制圖法-分析用控制圖和控制用控制圖-4l（2）控制用控制圖 當過程達到了可以認可的狀態以后，即統計穩態和技術穩態，就從分析用控制圖階段進入了控制用控制圖階段?？刂朴每刂茍D階段的目的是保持穩態。對于常規控制圖，可以將分析用控制圖的控制界線延長作為控制用控制圖，利用判異準則來判斷過程是否異常，如果出現異常，說明過程的穩態被破壞，需要立即利用執行“查出異因，采取措施，保證消除，納入標準，不再出現”，恢復穩態。由于穩態是生產追求的目標，保持過程的穩態是生產立法，應高度重視，故由分析用控制圖階段進入控制

18、用控制圖階段需要有正式的交接手續，應有質量記錄?？刂茍D法-分析用控制圖和控制用控制圖-5 如果用統計的語言來描述分析用控制圖階段和控制用控制圖階段，可以認為分析用階段是不知道總體參數，即不知道分布的階段，需要通過大量的數據(例如，25組數據)來估計分布及分布參數。具體判斷工具是判穩準則。若過程沒有處于穩態，需要利用“查出異因，采取措施，保證消除，納入標準，不再出現”，來消除異因納入標準，重新收集數進入控制用控制圖階段，它是在已知穩態的分布和總體參數的情況下，保持穩態，即保持分析用控制圖階段得到穩態時的分布和總體參數不變。在分析用控制圖階段，不能進行實時控制，因為它要從收集到的一段數據來估計穩態

19、，控制用控制圖階段則可以進行實時控制，可以對每一組新收集到的數據，運用判異準則判斷過程是否異常，即過程的總體參數是否發生變化。控制圖法-分析用控制圖和控制用控制圖-6 控制用控制圖階段不是無限制地進行下去，而是經過一個階段的使用后，這段時間的長短需根據產品、過程的具體情況來確定。利用在這段時間內新收集到的數據，使用分析用控制圖來重新尋找穩態，分析過程的穩態是否已經發生變化?？刂茍D法-常規控制圖的判斷準則 控制圖的判斷準則，是從統計角度進行分析，用物理意義進行識別。判斷準則分為判穩準則和判異準則。 （1）判穩準則l連續25個點，界外點數=0，就判穩。（2）判異準則-類型 判異準則分為兩大類，即：

20、l點子出界就判異；l界內點排列不隨機就判異。 判異準則國家標準GBT 40912001常規控制圖又可細化為以下八個準則 。（2）判異準則-使用前提條件l上、下控制限分別位于中心線的上、下3距離處。為了便于應用這八種準則，將控制圖分為6個區，每個區的寬度為1。6個區的標號為A、B、C、C、B、A，兩個A區、B區、C區分別在中心線兩側，并與中心線對稱。l這八種檢驗準則適用于圖和單值(X)圖。假定質量特性X的觀測值服從正態分布。（2）判異準則-模式1模式1：1個點落在A區以外（2）判異準則-模式2模式2：連續9點落在中心線同一側（2）判異準則-模式3模式3：連續6點遞增或遞減（2）判異準則-模式4模

21、式4：連續14點中相鄰點交替上下（2）判異準則-模式5模式5：連續3點中有2點落在中心線同一側的B區以外（2）判異準則-模式6模式6：連續5點中有4點落在中心線同一測的C區以外（2）判異準則-模式7模式7：連續15點落在中心線兩側的C區內（2）判異準則-模式8模式8：連續8點落在中心線兩側且無一在C區內工序能力分析法工序能力分析法l1、工序能力l2、工序能力指數（過程能力指數Process Capability Index，PCI）及其計算 l 3、工序能力評價準則 l4、提高工序能力的途徑 1、工序能力-1 工序能力是以質量特性值正常波動的分散范圍來表示的。工序能力是工序處于穩定狀態下實際加

22、工能力，或者說是工序的加工精度。通常用總體標準差的6倍來表示工序能力PC的大小， 即：PC=66s 式中處于控制狀態下工序的總體標準差。 s處于控制狀態下工序的樣本標準差。 工序能力應保證組織目標：減少和消除不合格品，尤其是預防不合格品的出現。因此，組織應確保影響質量的技術、管理和人的因素處于受控狀態。1、工序能力-2l技術受控的標識是工序應采用先進的工藝技術生產產品，使其具備不產生不合格品的能力。l管理受控的標識是工序應采用科學的方法（如統計技術）對過程實施有效的控制，使其具備保持不出不合格品的能力。l人的因素受控是技術受控和管理受控的基礎條件。其標識是職工具有高的素質（如文化素質、專業和管

23、理技術素質及工作經驗等）。l對任何過程而言，能否長期、穩定地生產合格產品或優質產品的基本條件是：具有足夠的過程能力以及過程保持穩定受控。 2、工序能力指數（過程能力指數Process Capability Index，PCI）及其計算-1 工序能力指數是指工序能力滿足質量標準的程度，即產品的公差T與工序能力6之比，記為PCI或Cp。 即Cp=T/6T/6S。 PCI計算圖示TM-33TUTLX2、工序能力指數（過程能力指數Process Capability Index，PCI）及其計算-2l（1）對于雙側規范界限，中心無偏移（=0）時 ，工序能力指數 式中， TU，規范上限； TL ，規范下

24、限； T ，規范范圍，T=TU-TL； S ，樣本標準差。 STTcp662、工序能力指數（過程能力指數Process Capability Index，PCI）及其計算-3l（2）對于雙側規范界限，中心偏移（0）時，工序能力指數 式中為 中心偏移量， ， M為規范中心值，M=（TU+TL）/2； k為偏移系數，k=2/T。 CpkTCpk)1 (62Mx 2、工序能力指數（過程能力指數Process Capability Index，PCI）及其計算-4l（3）對于單側規范界限，有兩種情況： 只有規范上限時（如圓度、平行度、直線度等形位公差），工序能力指數 只有規范下限時（如強度、壽命、可靠

25、度等），工序能力指數SXTCUPU3STXCLPL33、工序能力評價準則-1l通常用工序能力指數來評價工序能力狀態，工序能力水平可劃分為五級，按等級高低，在管理上可以進行相應的處理，如下表所示。 3、工序能力評價準則-2工序能力指數的分級、判斷和處理參考表級別Cp或Cpk，CpU，CpLP(%)不合格品率工序能力判斷處理特級大于1.67P P0.00006工序能力充分若加工非關鍵件，允許一定程度的外來波動；簡化檢驗；用控制圖進行控制2級(1.00,1.330.27 P0.006工序能力尚可用控制圖控制，防止外來波動；對裁判抽樣檢驗，注意抽樣方式和間隙；Cp1.0時，應檢查設備等方面的情況。3級(0.67，1.004.55P0.27工序能力不足分析S過大的原因，并采取措施；若不影響產品最終質量和裝配，可考慮放大公差范圍；對產品進行全數檢查或進行分級篩選4級小于0.67