第五章工序質(zhì)量控制

1、第五章第五章 工序質(zhì)量控制工序質(zhì)量控制 第一節(jié)第一節(jié) 質(zhì)量變異及其原因質(zhì)量變異及其原因一、質(zhì)量的變異性一、質(zhì)量的變異性 =X-X0 X值是一個隨機變量，故誤差值是一個隨機變量，故誤差 也是也是一個隨機變量。這就是質(zhì)量變異的固有一個隨機變量。這就是質(zhì)量變異的固有本性本性-波動性。也稱變異性。波動性。也稱變異性。 二、質(zhì)量變異的原因二、質(zhì)量變異的原因 1、質(zhì)量變異來源分類、質(zhì)量變異來源分類 其原因主要來自五個方面：人、機器、材料、方法、環(huán)境。2、質(zhì)量變異性質(zhì)分類、質(zhì)量變異性質(zhì)分類 偶然性原因隨機誤差偶然性原因隨機誤差隨機誤差是由一些經(jīng)常起作用的，微小的在一定條件下又是不可避免的因素所引起的誤差。

2、隨機誤差對于包括有極多個產(chǎn)品的無限母體工序來說，是一個服從正態(tài)分布的隨機變量。 系統(tǒng)性原因系統(tǒng)誤差系統(tǒng)性原因系統(tǒng)誤差系統(tǒng)誤差與偶然誤差的主要區(qū)別在于它不是一個隨機變量。而是隨時間、按一定方向，從小到大或從大到小或作某種周期性變化。 根據(jù)系統(tǒng)誤差和隨機誤差兩變量變化規(guī)律的明顯不同，我們可以利用一定的統(tǒng)計手法把兩者區(qū)別開來。如果生產(chǎn)穩(wěn)定，此時影響產(chǎn)品質(zhì)量差異的主要成份將是隨機誤差，如果把測量到的質(zhì)量數(shù)據(jù)繪制成分布圖，必然構(gòu)成典型的正態(tài)分布。如果所得到的結(jié)果不是一個正態(tài)分布，那就有理由懷疑，在產(chǎn)品質(zhì)量中所產(chǎn)生的差異有較明顯的異常因素存在，這就需要找出具體引起異常的原因，以便采取措施消除。 第二節(jié)第二

3、節(jié) 生產(chǎn)過程質(zhì)量狀態(tài)生產(chǎn)過程質(zhì)量狀態(tài) 生產(chǎn)過程的質(zhì)量控制其主要目的是保證工序能處于受控狀態(tài)，穩(wěn)定持續(xù)地生合格品。為此，必須及時地了解生產(chǎn)過程質(zhì)量狀態(tài)，判斷其失控與否。一、生產(chǎn)過程狀態(tài)一、生產(chǎn)過程狀態(tài)1、控制狀態(tài)：隨時間推移，生產(chǎn)過程的質(zhì)控制狀態(tài)：隨時間推移，生產(chǎn)過程的質(zhì)量特性值或其統(tǒng)計量均在控制界限之內(nèi)，量特性值或其統(tǒng)計量均在控制界限之內(nèi)，且均勻分布。且均勻分布。2、失控狀態(tài)：、失控狀態(tài)：1穩(wěn)定狀態(tài)：穩(wěn)定狀態(tài)： 和和 不隨時間變化，但質(zhì)量不隨時間變化，但質(zhì)量特性值的分布超出了控制界限。特性值的分布超出了控制界限。 2不穩(wěn)定狀態(tài)：不穩(wěn)定狀態(tài)： 或或 隨時間變化。隨時間變化。 二、生產(chǎn)過程狀態(tài)的統(tǒng)

4、計推斷二、生產(chǎn)過程狀態(tài)的統(tǒng)計推斷樣本總體xE x R R/d2 反映質(zhì)量水平 第三節(jié)第三節(jié) 工序控制工序控制 一、工序質(zhì)量控制的目的一、工序質(zhì)量控制的目的工序質(zhì)量控制的目的是保證工序能穩(wěn)定地保證工序能穩(wěn)定地制造出合格的產(chǎn)品。使工序質(zhì)量的波動制造出合格的產(chǎn)品。使工序質(zhì)量的波動處于規(guī)定的范圍。處于規(guī)定的范圍。二、工序質(zhì)量控制的對象二、工序質(zhì)量控制的對象 工序質(zhì)量控制的對象是該工序的質(zhì)量特性值的波動范圍及質(zhì)量特性值波動的中心位置。工序質(zhì)量控制通過控制工序質(zhì)量控制通過控制4M1E五大因素來五大因素來實現(xiàn)實現(xiàn) 對對 和的控制。和的控制。 三、工序質(zhì)量控制點的確定三、工序質(zhì)量控制點的確定工序質(zhì)量控制點是指

5、在一定時期和一定條件下，在產(chǎn)品制造過程中必須重點控制的質(zhì)量特性、關(guān)鍵部位或薄弱環(huán)節(jié)。 工序質(zhì)量控制點的確定：影響大、要工序質(zhì)量控制點的確定：影響大、要求高、問題多、損失大。求高、問題多、損失大。 第四節(jié)第四節(jié) 工序質(zhì)量控制方法工序質(zhì)量控制方法-控制圖控制圖一、控制圖的概念一、控制圖的概念 控制圖是畫有控制界限的一種圖表?？刂茍D是畫有控制界限的一種圖表。用來控制生產(chǎn)過程狀態(tài)區(qū)分波動是系統(tǒng)用來控制生產(chǎn)過程狀態(tài)區(qū)分波動是系統(tǒng)的或者是隨機的保證工序加工產(chǎn)品質(zhì)量的或者是隨機的保證工序加工產(chǎn)品質(zhì)量的重要工具。的重要工具。特性值特性值 UCL CLLCL子樣號子樣號 對加工過程進行統(tǒng)計質(zhì)量管理一般可包括兩部

6、分工作內(nèi)容。其一是調(diào)查一道工序是否處于穩(wěn)定狀態(tài)，其次是己知一道工序是穩(wěn)定的，為保證其在預(yù)期的時間內(nèi)，始終處于穩(wěn)定狀態(tài)而進行的動態(tài)統(tǒng)計控制。 前一項工作可以利用頻數(shù)分布圖，后一項工作主要利用控制圖的方法完成。 二、控制圖的原理二、控制圖的原理1、控制圖的控制界限、控制圖的控制界限 控制界限主要用以控制界限主要用以鑒別加工過程是否穩(wěn)定?？刂平缦夼c公差界限不同，在質(zhì)量管理工作中具有不同的作用。公差界限是作為產(chǎn)品合格或不合格的判斷基準，而控制界限則是作為考察整個工序考察整個工序是否異常的判定基準。是否異常的判定基準。中心線中心線 CL= 或或 上控制線上控制線UCL= +3 下控制線下控制線LCL=

7、-3 XXXxxnx332、控制圖的兩類錯誤、控制圖的兩類錯誤第一類錯誤：虛發(fā)警報。第一類錯誤：虛發(fā)警報。加工過程正常，而子樣點子卻越出了控制界限，因而被誤判為出現(xiàn)異常，發(fā)生這種概率以發(fā)生這種概率以 表示。表示。第二類錯誤：未發(fā)警報。第二類錯誤：未發(fā)警報。加工過程異常，而子樣點子仍處了控制界限之內(nèi)，因而被誤判為出現(xiàn)正常，發(fā)生這種概率以發(fā)生這種概率以 表示。表示。隨著控制界限加寬而減少，隨著控制界限加寬而減少， 隨著控制界隨著控制界限加寬而增加限加寬而增加 正正 常常 異異 常常 為使兩類錯誤概率之和最小，控制界限應(yīng)合適?？刂平缦拊诳刂平缦拊?時，其時，其 + 為最小。為最小。 3+3三、控制圖

8、的分類三、控制圖的分類1、計量值控制圖：、計量值控制圖： -R 控制圖、控制圖、 -R控制控制圖、圖、 控制圖?？刂茍D。 計量值控制圖經(jīng)常用來預(yù)防、分析和控制工序加工質(zhì)量。2、計數(shù)值控制圖：、計數(shù)值控制圖： 計件值計件值 Pn圖、圖、P圖。圖。 計點值計點值 C圖、圖、u圖。圖。 目的是分析和控制生產(chǎn)工序的穩(wěn)定性、預(yù)初不合格品的發(fā)生，保證產(chǎn)品質(zhì)量。xsRx x第五節(jié)第五節(jié) 控制圖的設(shè)計控制圖的設(shè)計一、一、 控制圖的設(shè)計控制圖的設(shè)計1、 控制圖的應(yīng)用范圍。控制圖的應(yīng)用范圍。 控制圖是控制圖是 控制圖與控制圖與R 控制圖控制圖并用的形式運用。并用的形式運用。 控制圖主要觀察分析平均值控制圖主要觀察

9、分析平均值 的變化，的變化，R控制圖主要觀察分析各組的離散波動變控制圖主要觀察分析各組的離散波動變化?；?控制圖常用于控制尺寸、重控制圖常用于控制尺寸、重量、時間、強度、成分等計量值。量、時間、強度、成分等計量值。 Rx Rx Rx xxRx 2、 控制圖的作圖方法及步驟控制圖的作圖方法及步驟例：假設(shè)從齒輪鉆孔工序收集記錄例：假設(shè)從齒輪鉆孔工序收集記錄100個孔個孔徑尺寸數(shù)據(jù)。作徑尺寸數(shù)據(jù)。作 控制圖?？刂茍D。1收集數(shù)據(jù)收集數(shù)據(jù) Rx Rx 樣本組日期時間測定值平均值 極差 RX1X2X3X41234567891011121314151617181920212223242512/23 12/

10、27 12/28 12/29 12/308：5011：301：453：454：208：359：009：401：302：508：301：352：252：353：358：259：2511：002：353：159：3510：2011：352：004：2535463469384244334847383740385033413833563839424339403740643441414152434137383942354044325540423936383236346844434138493639414745432929283745453539354333413659403446365142383735

11、4245393458384837403638446.356.406.366.656.396.406.436.376.506.426.396.386.406.416.456.436.366.426.356.516.406.396.396.386.410.080.100.060.100.100.090.050.080.040.110.030.040.120.070.080.100.120.300.060.110.080.070.060.080.06合計合計160.252.19 =6.41 =0.09XR2確定控制界限確定控制界限 圖圖 XXCL RAXdRnXnXUCL2233RAXdRnXnXL

12、CL2233A2為跟為跟n有關(guān)的系數(shù)。查控圖用系數(shù)表，當(dāng)有關(guān)的系數(shù)。查控圖用系數(shù)表，當(dāng)n=4時，時，A2=0.729， CL=6.41 =6.410.7290.09=6.48 =6.410.7290.09=6.34RAXUCL2RAXLCL2R圖圖 RCL RDddRddRRdRRUCLR423233)/31 (/333RDLCL3D3、D4為跟為跟n有關(guān)的系數(shù)。查控圖用系數(shù)表，當(dāng)有關(guān)的系數(shù)。查控圖用系數(shù)表，當(dāng)n=4時，時，D3 0， D4=2.282 CL=0.09UCL=2.2820.09=0.2LCL不考慮不考慮3繪制控制圖繪制控制圖 5 10 15 20 25 XRUCL= 6.48C

13、L=6.41 CLC=6.34UCL= 0.2CL=0.094控制界限修正控制界限修正 剔除由于系統(tǒng)原因引剔除由于系統(tǒng)原因引起的超出控制界限的點。起的超出控制界限的點。 圖中有第圖中有第4，9，20號三個樣本點出號三個樣本點出界；界；R圖中有第圖中有第18號樣本點出界。號樣本點出界。 經(jīng)分析，第經(jīng)分析，第4，18，20號三個樣本點號三個樣本點出界是由于系統(tǒng)性原因引起的，應(yīng)剔除，出界是由于系統(tǒng)性原因引起的，應(yīng)剔除， 重算重算 x40. 622551. 665. 625.160X79. 012530. 019. 2R以此數(shù)據(jù)重新修正控制界限。略以此數(shù)據(jù)重新修正控制界限。略注意：用于工序動態(tài)控制時，

14、只有表明工序己處于穩(wěn)定狀態(tài)且時才適用。二、計件值控制圖的設(shè)計二、計件值控制圖的設(shè)計1、不合格品率控制圖、不合格品率控制圖P控制圖控制圖1P控制圖的應(yīng)用范圍控制圖的應(yīng)用范圍 在生產(chǎn)過程或工序相當(dāng)穩(wěn)定時，產(chǎn)品不合格率P有一個比較固定的數(shù)值。設(shè)樣本大小為n，則Pn為樣本的不合格數(shù)。如果生產(chǎn)過程或工序沒發(fā)生變化或處于控制狀態(tài)，則樣本中的不合格數(shù)或不合格率變動不大。若發(fā)現(xiàn)不合格數(shù)或不合格率變動較大，超過事先確定的控制界限時，就表明生產(chǎn)過程或工序處于異常狀態(tài)，需要進行調(diào)整，這就是制訂不合格品數(shù)控制圖和不合格品率控制圖的基本思想。 用于對產(chǎn)品不合格品率控制的場合，是通用于對產(chǎn)品不合格品率控制的場合，是通過產(chǎn)

15、品的不合格品率的變化來控制質(zhì)量過產(chǎn)品的不合格品率的變化來控制質(zhì)量的。的。 P控制圖單獨使用，不需組合。該控制圖常常用于檢查零件外形尺寸或用目測檢查零件外觀從而確定不合格品率的場合，也用于對光學(xué)元件和電子元件不合格品率的控制。除了不合格品率外，對合格率、材料利用率、缺勤率、出勤率等也可以應(yīng)用P控制圖進行控制。 2P控制圖的作圖方法及步驟控制圖的作圖方法及步驟收集數(shù)據(jù)：收集數(shù)據(jù)：一般一般k取取1025組；組； 各樣本的各樣本的n盡量相等；盡量相等； 樣本的不合格品數(shù)樣本的不合格品數(shù)Pn=15。例：己知如下統(tǒng)計資料，試作例：己知如下統(tǒng)計資料，試作P控制圖?？刂茍D。樣本樣本號號樣本樣本大小大小n不合不

16、合格品格品數(shù)數(shù)Pn不合不合格品格品率率樣本樣本號號樣本樣本大小大小n不合不合格品格品數(shù)數(shù)Pn不合不合格品格品率率1234567891011121310010010010010010010010010010010010010042053243261410.040.020.000.050.030.020.040.030.020.060.010.040.01141516171819202122232425合計合計1001001001001001001001001001001001002500023161332073680.000.020.030.010.060.010.030.030.020.000

17、.070.03 確定控制界限：確定控制界限： 中心線中心線上控制線上控制線 下控制線下控制線 負數(shù)不考慮負數(shù)不考慮 027.0250068nnpp027. 0 pCL076. 0100027. 01027. 0027. 0)1 (3npppUCL0049. 0027. 0)1 (3npppLCL繪制繪制p控制圖控制圖UCL=0.076=7.6 CL=0.027=2.7 0 5 10 15 20 25 樣本號樣本號 87654321 P 控制圖的修正控制圖的修正 剔除由于系統(tǒng)性原因而剔除由于系統(tǒng)性原因而引起有問題的數(shù)據(jù)，重新計算不合格品引起有問題的數(shù)據(jù)，重新計算不合格品率的平均值。率的平均值。

18、修正控制界限修正控制界限 ddnwnnnpnpp2、不合格品數(shù)控制圖、不合格品數(shù)控制圖Pn控制圖控制圖1Pn控制圖的應(yīng)用范圍控制圖的應(yīng)用范圍Pn控制圖一般在樣本大小 n固定的情況下使用，使用這種控制圖時，應(yīng)使每個樣本中含有回15個不合格品，n常取50以上的數(shù)。不合格品率太小時，不宜采用此種控制圖。2Pn控制圖的作圖方法及步驟控制圖的作圖方法及步驟 收集數(shù)據(jù)：收集數(shù)據(jù)： 樣本號樣本號樣本大樣本大小小n不合格不合格品數(shù)品數(shù)Pn樣本號樣本號樣本大樣本大小小n不合格不合格品數(shù)品數(shù)Pn123456789101112131001001001001001001001001001001001001002240

19、034562143141516171819202122232425總計總計100100100100100100100100100100100100250001162133720368確定控制界限確定控制界限 72. 22568kPnPn027.0250068nnpp72. 2nPCL62. 7027. 0172. 2372. 213pnPPUCLn0027. 0172. 2372. 213pnPPLCLn負數(shù)不考慮負數(shù)不考慮繪制繪制p控制圖控制圖 0 5 10 15 20 25 樣本號樣本號 UCL=7.62 CL=2.72 87654321Pn 控制圖的修正控制圖的修正 剔除由于系統(tǒng)性原因而

20、剔除由于系統(tǒng)性原因而引起有問題的數(shù)據(jù)，重新計算不合格品引起有問題的數(shù)據(jù)，重新計算不合格品率的平均值。修正控制界限。率的平均值。修正控制界限。 ddKKPnPnnP三、計點值控制圖的設(shè)計缺陷數(shù)三、計點值控制圖的設(shè)計缺陷數(shù)C控制控制圖圖1、C控制圖的應(yīng)用范圍控制圖的應(yīng)用范圍 C控制圖控制對象是一定單位（如長控制圖控制對象是一定單位（如長度、面積和體積等）度、面積和體積等）n上面的缺陷數(shù)。上面的缺陷數(shù)。例如，一定長度的金屬線上的疵點數(shù)，一種鑄件表面上的氣孔數(shù)，一部機器裝好后發(fā)現(xiàn)的故障數(shù)等。c控制圖就是通過對產(chǎn)品上面的缺陷數(shù)來控制產(chǎn)品質(zhì)量的。 2、C控制圖的作圖方法及步驟控制圖的作圖方法及步驟 1 收

21、集數(shù)據(jù)收集數(shù)據(jù) 例；己知鑄件例；己知鑄件10cm2上的缺陷數(shù)的統(tǒng)計資料如上的缺陷數(shù)的統(tǒng)計資料如下表：下表： 樣本號樣本號缺陷數(shù)缺陷數(shù)C樣本號樣本號缺陷數(shù)缺陷數(shù)C123456789101112134658244536248141516171819202122232425合計合計563453754543115 一般取樣本20 25組，如果C較小時，可將幾個樣本編為一組，使每組缺陷數(shù)C= 0的點盡量減少，否則用來作控制圖就不適宜的。 確定控制界限確定控制界限 中心線：中心線： 上控制線：上控制線： 下控制線：下控制線： 負數(shù)不考慮。負數(shù)不考慮。 6.425115kcC6 . 425115kcCCL03.116 . 436 . 43ccUCL06 . 436 . 43ccLCL 3 繪制繪制C控制圖控制圖 0 5 10 15 20 25 樣本號樣本號 UCL=11.03 CL=4.6 C10 5 4 C控制圖的修正控制圖的修正 剔除由系統(tǒng)原因引起的出界樣本點，剔除由系統(tǒng)原因引起的出界樣