minitab與質(zhì)量管理

1、質(zhì)量工程與管理技術(shù)課程設(shè)計指導(dǎo)老師：李曉萍制作者：高劍 學(xué)號：1240408210Minitab在質(zhì)量管理中的應(yīng)用一. 課題背景本文著眼于機械制造過程的質(zhì)量控制，以生產(chǎn)車間為背景，并以階梯軸為研究的對象，闡述了如何運用X_bar-R(均值-極差)控制圖，直方圖，排列圖，因果圖和顯著性檢驗，來實現(xiàn)產(chǎn)品質(zhì)量的改進，提高和控制。二.設(shè)計內(nèi)容1.利用顯著性檢驗發(fā)現(xiàn)階梯軸存在的質(zhì)量問題。2.針對階梯軸的合格率低下的問題，利用排列圖確定產(chǎn)生不合格的主要環(huán)節(jié)和關(guān)鍵工序。3.利用因果圖尋找具體的原因，提出改進的措施。4.利用直方圖對數(shù)據(jù)的分布進行分析，確定正態(tài)總體。5.利用均值-極差圖制定過程的控制計劃和控制

2、標準6.改進前后過程狀態(tài)分析和過程能力指數(shù)的計算與對比7.利用顯著性檢驗進一步確定產(chǎn)品的質(zhì)量水平三.設(shè)計過程1.確定主要問題 為了尋找出現(xiàn)廢品的原因，對各加工工序的一次合格率進行測試，以分析哪些加工工序是影響質(zhì)量的主要原因，哪些加工工序是影響質(zhì)量的次要原因，這樣有利于抓住解決問題的主要環(huán)節(jié)。對軸加工工序的一次合格率測試數(shù)據(jù)見表1（注：不合格品不流入下一道工序）表1階梯軸加工工序的一次合格率測試值序號工序名稱測試數(shù)合格品數(shù)（根）合格品（%）1粗精車右邊外圓22521595.62粗精車左邊外圓22522298.63粗車左階梯225162724粗車左階梯22521093.35粗車右階梯2252179

3、6.46粗車總長225225100合格率:M=95.6%*98.6%*72%*93.3%*96.4%*100%= 61.02%對各個工序共產(chǎn)生的99件不合格品制成不合格品表2，并繪制排到圖，見圖1。表2 階梯軸不合格品表工序名稱不合格品數(shù)（根）累計不合格品數(shù)(根)累計百分比（%）粗精車外圓表面636363.63粗精車左邊外圓36666.67粗車左階梯158181.82粗精車右邊外圓109191.91粗車右階梯899100粗車總長099100在Minitab的工作表中，把“軸加工工序的一次不合格數(shù)據(jù)”中的“工序名稱”一列，以及“不合格品數(shù)”一列鍵入，作帕累托圖。 從上面帕累托圖中可以看

4、出，這幾道工序中粗精車外圓表面的加工是出現(xiàn)不合格品的最多工序?？梢姶志囃鈭A是影響最后階梯軸合格率的A類因素，即主要因素，是改善重點。2.產(chǎn)品檢驗發(fā)現(xiàn)問題抽取五組數(shù)據(jù)，每組五個數(shù)據(jù)，見下表A1A2A3A4A5120.1520.0520.0118.8519.93220.0820.0120.0818.9918.95320.0620.0519.9819.8919.80420.1020.0519.6519.9018.85 通過檢驗發(fā)現(xiàn)，P<0.05,即拒絕原假設(shè)，認為階梯軸的直徑有顯著性的差異,要對軸的直徑進行改進。3.因果分析和改進為了找出影響加工直徑20而造成不合格品的原因。根據(jù)5M1E的原

5、理，從人，機，料，法，環(huán)，測量等六個方面做出了分析，并用Minitab畫出因果圖對上圖的諸多要素進行分析，找出下列影響直徑的主要原因：I.零件加工工序不合理加工直徑20的應(yīng)該作為基礎(chǔ)尺寸在第一道工序中就加工出來，作為定位基準面，而原始工序是從粗車右邊外圓開始，在粗車右側(cè)外圓后，將右側(cè)外圓作為粗基準，在實際加工中有側(cè)外圓的要求要高些，顯然加工順序是有問題的。正確的加工應(yīng)該是粗車外圓到20以直徑20為精基準加工右側(cè)圓柱面粗車右側(cè)的階梯長以直徑右側(cè)圓柱面為精基準加工左側(cè)圓柱面加工左側(cè)階梯軸車平面至總長滿足要求。II.人員操作不當本次加工觀測中人員都未進行良好的培訓(xùn)，對操作過程不熟悉，操作失誤較多。沒

6、有操作的具體方法，出現(xiàn)了漏加工，過度加工，夾歪工件導(dǎo)致報廢的。針對這種情況，該車間應(yīng)該采取積極的措施，加強培訓(xùn)，制定加工標準。III.切削參數(shù)選擇不合理。切削參數(shù)是否合理，將直接影響到零件的加工質(zhì)量，由于工藝文件中未定切削參數(shù)，操作參數(shù)不合理，出現(xiàn)切削強力切削，刀具快速磨損。IV.刀具沒有及時更換。在過程能力圖中，實際尺寸相對于標準值普遍偏大。在尋找原因中發(fā)現(xiàn)刀具刀片磨損嚴重。所以有幾臺機器應(yīng)該更換刀片。根據(jù)因果圖的分析，針對主要原因制定對策計劃,如下表：序號要因項目目標措施1零件加工工序不合理調(diào)整加工工序2人員操作不當加強培訓(xùn)，制定標準作業(yè)指導(dǎo)書3切削參數(shù)選擇不合理合理選用切削參數(shù)4刀具沒有

7、及時更換定時檢查設(shè)備，及時更新刀具4制定過程的控制計劃和控制標準找出主要原因之后，對加工外圓柱面直徑的過程進行穩(wěn)定性分析和工序能力指數(shù)計算，在工序在控的條件下，判斷工序能力指數(shù)是否滿足要求，以確定是否需要進行改進。直徑的目標值是20，最大不超過20.14mm，最小不小于19.9mm，從該工序中隨機抽取25組數(shù)據(jù)，每組5個數(shù)據(jù)，得到如下表3表3 工序中隨機樣品數(shù)據(jù)表序號X1X2X3X4X5平均值極差120.1620.1220.1420.1420.1220.1360.04220.0820.120.120.120.1220.10.04320.0820.1220.120.1220.1420.1120.

8、06420.1620.1220.1420.0820.120.120.08520.0820.120.120.1420.1220.1080.06620.1420.1220.1220.1420.1220.1280.02720.0820.120.120.1220.1420.1080.06820.1420.1220.1620.1420.1220.1360.04920.1420.1220.1620.0420.120.1120.121020.0620.0620.0820.1820.120.0960.121120.1220.1420.1220.0820.1220.1160.061220.1420.1220.1

9、220.120.1220.120.041320.1820.120.1420.1220.1420.1360.081420.0820.1220.120.120.120.10.041520.120.1220.1620.1220.1220.1240.061620.0820.1220.120.0620.0820.0880.061720.1220.1420.1220.120.120.1160.041820.1420.1220.1620.1220.120.1280.061920.0620.0620.0820.1420.1220.0920.082020.1620.1220.1420.1220.1620.140

10、.042120.1820.120.1420.0620.0820.1120.122220.1420.1220.1220.12020.0960.142320.0420.12020.1420.1220.080.142420.1420.1220.1620.1220.1220.1320.042520.1320.1120.1220.1120.0520.1040.08I.觀察數(shù)據(jù)的分布，確定正態(tài)總體利用表三做直方圖如下通過觀察，所取得的這些數(shù)據(jù)分布正常，即總體正常，這是進行過程控制的前提。II.制作控制圖利用Minitab中的質(zhì)檢工具控制圖，選擇統(tǒng)計控制圖子組的變量控制圖X bar-R，繪制控制圖如圖3所示

11、圖3控制工序均值-極差控制圖對上圖進行判斷，所有點全在上下控制線之間，在會話窗口沒有出現(xiàn)異常，判定過程處于穩(wěn)態(tài)。5改進前后的過程狀態(tài)和過程能力分析與比較I.改進前過程能力指數(shù)在工序可控條件下，進行過程能力分析。利用表3的數(shù)據(jù)用Minitab進行過程能力分析，在Minitab的工作表中，選擇統(tǒng)計質(zhì)量工具工序能力分析正態(tài)，得到工序能力分析圖，圖4改進前過程能力指數(shù)Cpk=0.29,表明工序能力嚴重不足，需要采取措施來提高工序能力。根據(jù)以上的分析，質(zhì)量管理小組提出把工序能力指數(shù)提高到1.33以上，盡量提高合格率作為目標。II.改進后過程能力指數(shù)采取以上的改進措施后，重新收集14組數(shù)據(jù)，見下表4，制作

12、過程能力指數(shù)圖，見下圖5表4序號Y1Y2Y3Y4Y5均值極差120.0020.0220.0119.9820.0220.0160.06219.9819.9820.0019.9920.0220.0040.06319.9919.9820.0219.9820.0119.9840.18420.0220.0019.9820.0219.9820.0160.12520.0019.9819.9620.0020.0120.0080.28620.0119.9819.9720.0020.0220.0360.14720.0020.0020.0219.9820.0020.0120.08919.9620.0420.0219

13、.9820.0119.9840.181020.0319.9819.9820.0220.0219.9920.181120.0220.0019.9819.9819.9819.9920.041220.0020.0420.0120.0020.0420.0240.041319.9819.9820.0219.9820.0219.9960.041420.0220.0620.0219.9920.0020.0280.06圖5改進后的過程能力指數(shù)圖改善后，重新收集數(shù)據(jù)進行工序能力分析，得到過程能力指數(shù)為Cpk=1.61,有了顯著提高。5.正態(tài)總體均值的顯著性檢驗最后，對生產(chǎn)出來的產(chǎn)品進行檢驗。本例要檢驗:Ho:u=20,由于總體方差未知，采用t檢驗。將表4的數(shù)據(jù)填在工作表上輸出結(jié)果說明：70次的測量樣本均值為20.0083，由輸出的p值=0.157>0.05,所以接受原假設(shè)，得出結(jié)論：改善后外圓面直徑等于20，即認為外圓面直徑?jīng)]有顯著性差異，達到了改進的目標。四附錄一份改進后的加工工序檢查原料是否有缺陷粗車在精