毕业设计（论文）易贝电机厂Y系列三相异步电机生产过程为研究

1、大学学士学位论文 i 摘摘 要要 随着科学技术的发展及全球经济一体化的加速，企业的生存和竞争环境发生了巨 大的变化，产品质量已成为企业在竞争中获胜的前提，提高质量成为国内外众多学者 和企业关注的热点。其中，工序质量是产品制造过程中质量形成的重要环节，工序质 量控制是使产品保持稳态生产，提高质量的关键。 本论文通过对易贝电机厂 y 系列三相异步电机生产过程的实际调研，了解其加工 工艺流程及各道工序的质量现状，并对其进行检验，找到生产过程中的“瓶颈”工序。 然后运用工序质量控制的相关理论方法，如排列图法、直方图法、控制图法、5m1e 法、 spc 技术等对 y 系列三相异步电动机工序质量进行分析与

2、改善，使其工序质量处于稳 定状态，过程能力指数达到要求，并将 spc 技术推行到实际生产中，使今后生产作业， 能够更加及时地发现工序质量的异常变化，进而做出有效的调整，保持工序质量长期 稳定 关键词：工序质量；质量控制；spc；5m1e 大学学士学位论文 ii abstract with the rapid development of technology and the accelerating of global economic integration, the competition environment in manufacturing industry has been cha

3、nged radically. product quality has been a premise of sharing market accordingly, so how to improve quality receives increasing attention by most scholars at home and abroad, also by many enterprises. the process quality is the most important section of quality formation during manufacturing process

4、. the control of process quality plays a key in keeping manufacturing steadily the product and improving the product quality. this article introduces its technological process and quality present situation by investigating of y series three-phase asynchronous machine and collecting the data in 易贝 el

5、ectric motor limited company and analyzes the “bottleneck” process by random sample. then through quality control relevant methods, such as diagram, histogram, control chart, 5m1e, spc and so on, the questions of the process quality are found out, and the feasible measures to improve and control the

6、 product quality are made so as to make the process quality control of the products get steadily. in the later work, it is necessary to understand the application procedure of spc better, and apply it to real production process to find the questions of the process quality in time and make the proces

7、s quality control of the products get steadily. key words：process quality；quality control；spc；5m1e (小写) 大学学士学位论文 iii 目 录 摘 要.i abstract.ii 1绪论.1 1.1 选题背景及研究意义.1 1.2 国内外发展现状.2 1.3 论文基本框架.2 2 易贝电机股份有限公司概况.4 2.1 易贝电机厂简介.4 2.2 易贝电机厂的组织结构.5 2.3 易贝电机厂的质量现状.5 3 工序质量控制理论及方法.7 3.1 质量管理概述.7 3.2 工序质量控制概述及其内容.8

8、 3.3 工序质量控制的相关方法.10 3.3.1 排列图法.10 3.3.2 鱼骨图法.11 3.3.3 直方图法.12 3.3.4 控制图法.13 3.3.5 spc 法 .14 3.3.6 过程能力指数.16 4 y 系列三相异步电动机工序质量控制分析.18 4.1 y 系列三相异步电动机的主要构造及其工艺流程.18 4.1.1 y 系列三相异步电动机的主要构造.18 4.1.2 y 系列三相异步电动机工艺流程.18 4.2 y 系列三相异步电机总体质量测评.20 4.3 y 系列三相异步电机转轴工序质量测评.21 4.3.1 转轴的主要加工工序.21 4.3.2 直方图法对转轴工序质量

9、测评.22 4.3.3 控制图法对转轴工序质量测评.24 4.3.4 转轴过程能力指数测评.27 4.4.5 鱼骨图法对转轴质量问题分析.27 5 y 系列三相异步电机工序质量的改进与控制.29 5.1 5m1e 法对 y 系列三相异步电机工序质量进行改进.29 5.1.1 人员方面改进.29 大学学士学位论文 iv 5.1.2 设备方面改进.29 5.1.3 物料方面改进.30 5.1.4 工艺方法的改进.30 5.1.5 工作环境的改进.31 5.1.6 测量方法的改进.31 5.2 spc 法对 y 系列三相异步电机工序质量进行控制.31 5.3 改进方案效果评价:.36 结 论.38

10、致 谢.39 参考文献.40 附 录.41 大学学士学位论文 1 1 绪论 1.1 选题背景及研究意义 当今世界科学技术迅猛发展，市场竞争激烈，而竞争的核心是科学技术和质量的 竞争。产品质量的优劣是衡量一个国家生产力发展水平和社会进步的重要标志。在现 实的生产过程中，生产的产品往往存在缺陷，即使是合格品也常常被分为不同的等级， 产品出现缺陷是生产过程中非常普遍的现象。这样就导致了资源的极大浪费和巨大的 质量损失。 要提高产品质量、减少质量损失，就要求企业对生产过程中各个工序的输出结果 和各个零件的关键工序进行质量控制。企业除了注重产品制造过程质量控制外，还需 进行设计质量、质量检验、装配质量以

11、及售后服务等的质量控制。产品质量可以在产 品生命周期的各个阶段运用各种技术和方法得到改善. 据有关资料分析，当前我国产品质量水平达到国际先进水平的只有 20%左右，有 60%的产品落后于世界先进水平 15 年左右。造成这种质量水平底下的主要原因之一就 是制造过程的质量监控不利，缺乏必要的质量控制手段。有关材料还表明，在对美国 500 家最大企业的一项调查发现：其管理人员和一般员工掌握 tqm（全面质量管理） 的比率分别为 68.8%和 57.1%，掌握 spc（过程质量控制）技术的比率分别为 39.9%和 36.6%。而我国 85 家企业的调查中表明，经常使用质量管理 7 种工具的有 21 家

12、，偶尔 使用的有 34 家，根本不用的有 30 家，各占 24.7%，40%和 35.5%。而且再使用的广度 和深度上也与国外有很大差距。造成这种局面的原因：职工对 spc 技术掌握不够， 没有能力利用这一成熟的技术进行工序控制；现有的统计过程控制技术不能有效地 满足企业的需要，企业看不到明显的效益，因而对企业缺乏吸引力。所以说，加强在 线控制，强化工序管理，降低工序不良品损失，已成为国家和企业提高产品质量、增 强经济效益的当务之急。而提高产品质量也就意味着提高国民经济增长的质量，也就 是提高国民经济运行的质量。从这方面讲，质量不仅是一个宏观的质量，也是一个社 会的质量。 世界著名的质量管理专

13、家朱兰博士指出：“在次品上发生的成本等于一座金山，可 以对它进行有利的开采”。如果加上废品、返修品所发生的成本，就等于几座金矿。我 国有多少这样待开发的“金矿”，是很难数清的。如果所有企业都能够在提高产品质量、 减少次品方面多下一点功夫，即便是不增加很大的情况下，就可以为社会减少很多浪 大学学士学位论文 2 费，创造更多的财富。因此质量又是一个微观的质量、具体的质量。 1.2 国内外发展现状 作为质量竞争的关键，工序质量控制愈加受到企业的重视。自 1924 年美国实验室 工程师休哈特创立控制图至今，工序质量控制的理论和技术都有了很大的发展。 初期的工序质量控制理论仅以 spc（statisti

14、cal process control）技术为基础。spc 理论能科学地区分出制造过程中产品质量的偶然波动与异常波动，从而对过程的异常 及时预测，以便人们采取措施，消除异常，恢复过程的稳定。在此期间，spc 理论在 休哈特控制图理论的基础上有了较大扩展，如累积和控制图、区域控制图、预控图、 通用控制图、多元均值控制图、多元离散控制图。自 80 年代以来，spc 被西方各国作 为重点发展的科技之一。 到了 90 年代，诊断技术作为工序质量控制的客观要求进一步完善了工序质量控制 的内容，称为 spcd (statistical process control and diagnosis)，即统计过

15、程控制与诊断。 spc 虽然能对过程的异常进行报警，但是并不能告诉是什么异常，发生于何处，也即 不能进行诊断。1982 年我国学者提出了两种质量诊断理论，并在美国福特汽车公司获 得应用，取得了良好的效果。两种质量诊断理论突破了传统的休哈特质量控制理论， 进一步发展和完善了工序质量控制的理论和方法。针对制造过程中产品多质量指标的 情况，1994 年我国学者又提出了多元逐步诊断理论;1999 年又提出两种质量多元诊断理 论，解决了多工序多指标系统的质量控制与诊断问题。但两种质量诊断理论对于工序 所能提供的诊断信息也是较为有限的，它无法表明工序的哪些环节出现了问题、出现 了什么问题。所以，这一理论还

16、需进一步完善和丰富，方能起到真正的控制与诊断作 用。 当前，人们对有关工序质量控制的 spcda (statistical process control diagnosis and adjustment，统计过程控制/诊断与调整)或称之为 aspc(algorithmic statistical process control，算法的统计过程控制)的研究内容给予了充分关注。这种基于计算机技术的工 序质量控制系统，基于闭环反馈控制和超前控制的管理理念，可使工序质量控制达到 更加理想的水平，但类似系统日前尚处于研究的初级阶段，还未有实用性成果。 1.3 论文基本框架 本文以易贝电机股份有限公司

17、y 系列三相异步电动机的生产为研究对象，结合其 大学学士学位论文 3 质量控制的特点，利用工序质量控制相关方法如控制图、直方图、排列图和鱼骨图等 方法分析其工序质量存在的问题，并针对问题，从人、机 料、法、环、测六个方面 制定切实可行的措施以及利用 spc 法对其工序质量实施有效的控制，最后进行改善后 效果的综合评价。通过分析改善，易贝电机股份有限公司 y 系列三相异步电动机工序 质量控制得到稳定，并提高了生产效率。 论文的结构如下： 第一章：主要介绍论文的研究背景、选题意义及国内外发展现状。 第二章：主要介绍了本文所调研单位易贝电机股份有限公司的自然情况，公 司组织结构以及质量现状。 第三章

18、：主要介绍了质量管理的发展过程，工序质量控制的相关理论、方法及其 内容。 第四章：通过对易贝电机厂 y 系列三相异步电机生产过程的实际调研，了解其加 工工艺流程，并对其进行检验，找到生产过程中的“瓶颈”工序。然后运用工序质量控 制的相关理论方法，如直方图法、控制图法、鱼骨图法、spc 技术等对 y 系列三相异 步电动机工序质量分析。 第五章：利用 5m1e 法从人、机 料、法、环、测六个方面制定切实可行的措施 以及利用 spc 法对其工序质量实施有效的控制，最后进行改善后效果的综合评价。 文章的最后是致谢和参考文献。 大学学士学位论文 4 2 易贝电机股份有限公司概况 2.1 易贝电机厂简介

19、易贝电机股份有限公司的前身是易贝电机厂，始建于 1950 年，至今已有 50 多年 大中型电动机的生产历史，是我国大中型电动机重要生产基地，国家大型一级企业， 中国机械 500 强之一。 公司现有员工 1800 人，其中工程技术人员 300 余人。拥有资产近 9 亿元，生产设 备 1300 多台。生产的产品主要为中心高 315 毫米以上的 48 个系列 176 个品种 2100 多 个规格的低压、高压、异步 、同步、50 周波、60 周波及在特殊条件下运行的大型、 中型交流电动机，大中型异步、同步增安型防爆电动机，变频调速电动机，中小型汽 轮发电机，大型柴油发电机，风力发电机，电控柜，采原油的

20、潜油电动机及成套设备。 产品主要为国家的重点工程，重点设备配套，同时还为电站、石油、化工、冶金、矿 山、煤炭、建材、轻工等行业的水泵、鼓风机、引风机、压缩机、轧钢机、粉碎机、 磨煤机等机械设备配套。大中型电动机的生产能力 200 万千瓦，年销售收入近 5 亿元， 国内市场占有率 20%以上，并出口到欧洲、北美、南美、非洲、亚洲的 40 多个国家和 地区。先后获得国家二级企业、全国用户满意服务企业、全国守合同重信用企业、全 国设备管理优秀企业、全国思想政治工作优秀企业、机械部工艺管理先进企业、辽宁 省先进企业等 100 多项荣誉称号，是我国大中型电动机生产的重点骨干企业。 公司始终把采用先进技术

21、，推动科技进步作为企业的发展战略，瞄准世界先进水 平，引进了美国西屋、瑞士 abb 的电动机制造技术，产品设计和制造工艺全部采用 iec 标准。公司设有省级技术中心，现生产的 y、yr、yk、tk 等主导产品均达到国 内、国际先进水平。 九十年代起，在产品研制设计开发和经营管理中，就开始系统应用信息化管理技 术，组建了快速交换式以太网，实现了 100 兆交换到桌面，cad 覆盖面达到 95%以上， 年开发新产品达 20 多种，被国家科技部授予 cad 应用示范企业，cims 应用示范企 业。 公司的技术创新和产品创新在同行业中居领先地位，先后开发生产出：中国第一 台 6300 千瓦功率最大同步

22、电动机，中国第一台 2000 千瓦 60 极转速最低同步电动机， 大学学士学位论文 5 中国第一台中大型增安型无刷励磁同步电动机，中国第一台潜油电动机，中国第一台 直径 990 毫米铸铝转子，在中国率先采用 vpi 无溶剂真空整体整浸工艺。 2.2 易贝电机厂的组织结构 图 2.1 易贝电机厂的组织结构 2.3 易贝电机厂的质量现状 公司一直把提高产品质量作为企业生存发展，服务用户的长远大计，确立了“开发 创新，以质取胜，竭诚服务，持续改进”的质量方针，从九十年代初就开始贯彻 iso9000 系列质量管理标准，对产品质量的全过程实行严格的管理和监控。 拥有现代先进水平的大型、中型，50 周波、

23、60 周波电动机试验站，具有先进的计 量、理化、耐压等各种检测设备 100 多台套，是国家一级计量单位，国家计量先进单 位。 产品质量稳定可靠，5 个系列 15 个品种 346 个规格的电动机获部、省、市优质产 品称号，yk 系列电动机评为省名牌产品。1996 年通过了 iso9000 系列质量体系国家 大学学士学位论文 6 级认证，2001 年在东北地区率先通过了 iso9001：2000 版升级验收认证。 市场经济以来，公司一直把“严管实干，不断创新，争创一流”作为企业的精神和 理念，把“开拓创新，服务全国，走向世界”作为发展的宗旨，始终不渝的坚持与时俱 进，拼搏，奋进，发展。 3 工序质

24、量控制理论及方法 3.1 质量管理概述 质量管理是一门科学，它是随着整个社会生产的发展而发展的，同时，它同科学 技术的进步、管理科学的发展也密切相关。考察质量管理的发展过程，有助于我们有 效地利用各种质量管理的思想和方法。目前，一般把质量管理的发展过程分为以下三 个阶段： 一、质量检验阶段 也称为传统质量管理阶段，其主要特征是按照规定的技术要求，对已完成的产品 进行质量检验。从大工业生产方式出现直至 20 世纪 40 年代，基本上属于这一阶段。 在这一阶段，质量管理的中心内容是通过事后把关性质的质量检查，对已生产出来的 产品进行筛选，把不合格品和合格品分开。这对于保证不使不合格品流入下一工序或

25、 出厂送到用户手中，是必要的和有效的，至今在工厂中仍不可缺少，但它缺乏对检验 费用和质量保证问题的研究，对预防废品的出现等管理方面的作用较薄弱。这是质量 管理发展中的初始阶段。 二、统计质量控制阶段 由于上述的把合格品和不合格品分开的事后把关检查，是基于废品已经出现，而 废品既已出现，即使被检查出来也已经造成了损失，因此它不是一种积极的方式。积 极的方式应该是，把废品消灭在发生之前，防止出现废品而带来损失。随着生产规模 的迅速扩大和生产效率的不断提高，每分钟都可能产生大量废品，其带来的经济损失， 将大得难以忍受。这样统计质量控制的方法产生了。它应用数理统计的方法，对生产 过程进行控制。也就是说

26、，它不是等一个工序整批工件加工完了，才去进行事后检查， 而是在生产过程中，定期地进行抽查，并把抽查结果当成一个反馈的信号，通过控制 图发现或鉴定生产过程是否出现了不正常情况，以便能及时发现和消除不正常的原因， 防止废品的产生。 大学学士学位论文 7 数理统计方法在质量管理中应用的另一方面，是验收抽样调查。在二战期间，军 工产品的生产任务重、时间紧，且很多产品又不能实行全检，因为检查带有破坏性， 所以必须进行抽样检查。另一方面，有的产品检验工作量和检验费用很大，进行全数 检验有时是很不经济的，或者时间上是不允许的。所以，基于数理统计理论的抽样检 查方法得到了迅速的推广应用。 统计质量控制是质量管

27、理发展过程中的一个重要阶段，它是 20 世纪 40 年代到 60 年代这段时间内得到发展和推广应用的。它的主要特点是，从质量管理的指导思想上 看，由事后把关变为事前预防；从质量管理的方法上看，广泛深入地应用了统计的思 考方法和统计的检查方法。 三、全面质量管理阶段 最早提出全面质量管理概念的，是美国的费根堡姆,但是由日本人首先将这一概念 真正用于企业管理中。费根堡姆提出：“全面质量管理是为了在最经济的水平上，并考 虑到充分满足顾客要求的条件下进行生产和提供服务，并把企业各部门研制质量、维 持质量和提高质量的活动构成为一体的一种有效体系。 全面质量管理的出现，始于 50 年代末、60 年代初。这

28、不是偶然的，而是现代科学 技术和现代工业发展的必然产物。进入 20 世纪后半期以后，随着科学技术的迅速发展 和市场均衡的日趋激烈，新技术、新工艺、新设备、新材料大量涌现，工业产品的技 术水平迅速提高，产品更新换代的速度大大加快，新产品层出不穷。特别是对于许多 综合多种门类技术成果的大型、精密、复杂的现代工业产品来说，影响质量的因素已 不是几十、几百个，而是成千上万。对一个细节的忽略，也会造成全局的事物。这种 情况必然对质量管理提出新的更高要求，那种单纯依靠事后把关或主要依靠生产过程 控制的质量管理，显然已不能适应工业发展的需要了。这样，全面质量管理作为现代 企业管理的一个重要组成部分，也就应运

29、而生，并且迅速得到推广。 总的来说，以上质量管理发展的三个阶段的质的区别是，质量检验阶段靠的是事 后把关，是一种防守型的质量管理；统计质量控制阶段主要靠在生产过程中实施控制， 把可能发生的问题消灭在生产过程之中，是一种预防型的质量管理；而全面质量管理， 则保留了前两者的长处，对整个系统采取措施，不断提高质量，可以说是一种进攻型 或者是全攻全守型的质量管理。 大学学士学位论文 8 3.2 工序质量控制概述及其内容 进入 21 世纪之后，全球经济一体化的飞速发展，市场竞争日益激烈，最终体现为 产品质量、成本、交货时间、服务和环境保护等方面的竞争。面对严峻的形势，全球 的知名企业纷纷依照 is090

30、00 标准族，制订出各自的质量方针，通过强化质量管理职 能和手段，利用先进的质量控制技术，来增强企业产品的质量和市场竞争力。 质量控制是质量管理的一个组成部分，是通过采取一系列作业技术和活动对产品 形成的各个过程实施控制，是为了达到规定的质量要求，预防不合格品发生的重要手 段和措施。质量控制不仅是对产品质量本身的控制，而且更强调对产品质量的形成过 程进行控制，突出通过控制过程质量的方法来控制最终的产品实物质量。过程质量是 指过程的固有特性满足要求的程度，与产品的质量类似，只是两者的特性集合不同， 产品质量决定了实物质量，而过程质量就是应用过程方法，通过对过程的识别、分解 和控制，来实现对整个过

31、程中所有影响质量的因素的监控和优化，确保每一个过程的 特性满足质量要求，进而达到控制产品质量的目的。显然，过程质量控制是过程控制 的一个重要方面，涉及到过程及过程链中的全部活动及资源实施控制。 质量控制应贯穿与质量形成的全过程，包括质量检验、设计、质量控制、工序质 量控制等。质量检验包括了质量检验的计划、方法以及质量检验的实施，质量检验计 划是制造质量控制计划的重要组成部分，是用来对所有这些检验工作所作的统筹计划 和安排。一个好的质量计划，对降低生产成本有着重要的作用。设计质量控制方法包 括了三次设计、质量功能配置和可信性设计等方法，设计质量控制试图以最低的制造 成本生产出满足顾客需求的、对社

32、会造成损失最小的产品。在产品质量控制中，主要 是实现对加工过程的控制，称为工序质量控制。工序质量控制是过程质量控制的基点， 通过把工序质量的波动限制在允许范围之内，使工序处于受控状态，从而使整个生产 过程处于受控状态，保证产品的质量。在工序质量控制中，最主要的工具是控制图。 工序质量控制就是对影响工序质量水平的因素进行分析、控制和管理的过程。在 产品生产过程中，监控工序质量因素的变化及其规律，使产品质量特性在允许范围内 波动，达到能够稳定地生产出合格品的目的。早在 1939 年，美国质量管理专家休哈特 与戴明合著由统计方法出发的质量管制书中既强调：“质量是制造出来的，而非检 验出来的”，主张“

33、将简单而且单刀直入的统计方法，运用在制造过程之中，才是预防 质量滑坡的最好方法，也惟有统计的质量管理技巧，才能节省大量的检验成本，在最 大学学士学位论文 9 经济而有效的条件下，达到质量管理的目标”。其主要内容表现在一下几个方面： 1、对生产条件的控制。就是对人、机、料、法、环、测六个方面进行控制，也就 是要求生产技术及业务部门提供并保持合乎标准要求的条件，及工作质量去保证工序 质量。同时，还要求没到工序的操作者对所规定的生产条件精细有效地控制。 ，包括开 工前的检查和加工过程中的控制，检查人员应给与有效监督。 2、对关键工序的控制。对影像质量的关键工序应采取特殊措施。对关键工序，除 控制生产

34、条件外，平衡经济效益与质量水平的关系，采取各种措施使其始终处于最优 状态，而其中最有效的方式就是工序质量统计控制。 3、对计量和测试条件的控制。计量测试条件关系到质量数据的准确性，必须加以 严格控制，要规定严格的鉴定制度，计量器具应有明显的合格标志，超期未检定或检 定不合格者应严格禁用；测试手段和方法必须适应先进工序质量控制技术的要求。 4、对不良品的控制。不良品的控制应有明确的制度和程序，不是仅仅局限于报表 的统计和简单的返修品与废品的区别，而更重要的是根据统计信息进行预防性控制及 正确评价，保持工序质量改进的持续性。 “产品检验”是工序质量控制的最原始、也是最基本的手段。而现代工序质量控制

35、 则要求从产品设计和生产的问题，事先进行研究分析，实时进行监控，防患于未然。 由于现代工序质量控制内涵的拖拓延，较之于单纯“产品检验”无论是在质量的管 理范围、管理内容、管理方法，还是管理层次、管理效果等方面均具有提高经济效益 的现实意义与提高管理水平的长远意义。因此，它日益为工业界决策层、企业管理人 员和工程技术人员所重视。 3.3 工序质量控制的相关方法 在质量管理中，经常要用到一些方法和工具。目前较常用的有以下几种：排列图 法、分层法、因果分析法、调查表法、直方图法、散布图法、控制图法、以及当前工 序质量控制最为常用的统计过程控制法（statistical process control

36、 spc） 。此章将针对 本研究课题所用到的几个方法进行具体介绍。 3.3.1 排列图法 1、基本概念 大学学士学位论文 10 排列图又称主次因素分析图或帕累托图（pareto）。帕累托是意大利经济学家，他 在调查分析社会财富分布状态时，发现少数人占有大量财富，绝大多数人处于贫苦状 态，即所谓“关键的少数和无关紧要的多数”的关系。后来，美国质量管理专家朱兰博 士把它引进到质量管理中，因而得名。它是用来找出影响产品质量主要因素的一种有 效工具。 排列图是由两个纵坐标、一个横坐标、几个直方块和一条这线所构成的。排列图 的横坐标表示影响产品质量的因素或项目，按其影响程度的大小，从左到右依次排列。 排

37、列图的左纵坐标表示频数，右纵坐标表示表示频率。直方图的高度表示某个因素影 响大小，从高到低，从左到右，顺序排列。折线表示某个影响因素大小的累积百分数， 是由左到右逐渐上升的，这条折线就称为怕累托曲线。 一般，把因素分成a、b、c三类。a类，累积百分数在80%以下的诸因素；b类， 累计百分数在8090%的诸因素；c类，累积百分数在90100%的诸因素。 2、排列图制作步骤 确定所要调查的问题和收集数据。 设计一张数据记录表，将数据填入其中，并计算合计栏。 制作排列图用数据表，表中列有各项不合格数据，累计不合格数，各项不合格 所占百分比以及累计百分比。 画两根纵轴和一根横轴，左边纵轴，标上件数（频

38、数）的刻度，最大刻度为总 件数（总频数）；右边纵轴，标上比率（频率）的刻度，最大刻度为100%。左边总频 数的刻度与右边总频数的刻度（100%）高度相等。横轴上将频数从大到小依次列出各 项。 在横轴上按频数大小画出矩形，矩形的高度代表各个不合格项频数大小。 在每个直方柱右侧上方，表上累积值,然后妙点，用实线连接，画累计频数折线 （帕累托曲线）。 最后分析排列图。 3.3.2 鱼骨图法 1、基本概念 因果分析图法，又称特性因素图或鱼骨图。它是表示质量特性波动与其潜在原因 的关系，即表达和分析因果关系的一种图表。因此，因果分析图主要用与分析质量特 大学学士学位论文 11 性与影响质量特性的可能原因

39、之间的因果关系，通过把握现状、分析原因、寻找措施 来促进问题的解决。 运用因果图可以使我们的工作更系统化、条理化、科学化。由于因果图是针对某 一个问题的主要因素绘制的，长时间累积的许多同类问题的因果分析图，可以进行对 比，找出规律，有利于全面质量管理（tqm）的改进，因果图提出的各种原因又可以 反馈到实际工作中去验证，进一步促使加强管理工作和技术工作标准化。 2、因果图制作步骤 确定分析对象。把要分析的质量特性问题，填入主干箭头指向的方块中。 记录分析意见。把大家针对质量特性问题所提出的各种原因，用长短不等的箭 线排列在主干线的两侧。属于大原因的，用较长的箭线指向主干线；属于某大原因内 次一级

40、的中原因，用略短的箭线指向该大原因的箭线；属于小原因的箭线指向与它相 关的中原因的箭线。 检查有无遗漏。即对所分析的种种原因检查一下，看有无遗漏，若有遗漏可及 时补上。 记上必要事项。注明绘图者、参加讨论分析人员、时间等可供参考事项。 3、绘制因果分析图的注意事项： 所要分析的质量特性问题，应提的尽量具体、明确、有针对性。 要集思广益。一般是以召开各种质量分析会形式，共同分析，调整出因果分析 图。 原因的分析，应细到能采取具体措施为止。 大原因不一定是主要原因。主要原因可用会者投票表决的办法预定，一般可以 确定35项。 对关键因素采取措施后，再用排列图等方法来检验其效果。 3.3.3 直方图法

41、 1、基本概念 直方图是用一系列宽度相等、高度不等的长方形表示数据分布的图。长方形的宽 度表示数据范围的间隔，长方形的高度表示在给定间隔内的数据数。从这些长方形中 找出数据变化的规律，以便测量工序质量的好坏。 2、直方图的制作步骤 大学学士学位论文 12 收集数据，数据个数一般为 50 个以上，最低不少于 30 个。 求极差 r。在原始数据中找出最大值和最小值，计算两者的差就是极差。 确定分组的组数和组距。一些数据究竟分多少组，通常依据数据的个数的多少 和组距来确定。 确定各组界限。先取测量单位的 1/2.分组界应该能够包括最大值和最小值。第 一组的下限值为最小值减测量单位的 1/2.上线为此

42、值加组距。以此类推得出所有组的上 下限。每组的上下限相加除以 2，所得数据即为组中值。组中值为各组数据的代表值。 制作频数分布表。将测得的原始数据分别归入到相应的组中，统计各组数据个 数，即频数，各组频数填好以后检查一下总数是否与数据总数相符，避免重复或遗漏。 3、直方图的常见形态与判定 标准型：数据的平均值与最大和最小值的中间值相同或接近，平均值附近的数 据频数最多，频数在中间值向两边缓慢下降，并且以平均值左右堆成。这种形状是最 常见的。 缺齿型：做频数分布表时，如分组过多，会出现此种形状。另外，当测量方法 有问题或读错测量数据时，也会出现这种形状。 偏态型：数据的平均值位于中间值的左侧（或

43、右侧） ，从左至右（或从右至左） ， 数据的频数增加后突然减少，形状不对称。可能的原因：习惯作业造成作业方法不对 或工具、模具已经磨损、松动等。 孤岛型：在标准的直方图的一侧有一个“小岛”。出现这种情况是夹杂了其他分 布的少量数据，如工序异常、测量错误或混有另一分布的少量数据。 平顶型：当几种平均值不同的分布混在一起，或某种要素缓慢变化时，常常出 现这种形状 双峰型：靠近直方图中间值的频数较少，两侧各有一个“峰”。当有两种不同的 平均值相差大的分布混在一起时，常出现这种形状。 3.3.4 控制图法 1、基本概念： 控制图是对过程质量特性值进行测定、记录、评估，从而监察过程是否处于控制 状态的一

44、种用统计方法图标，又称管理图。它是用来区分由系统原因引起的异常波动， 大学学士学位论文 13 或是由过程固有的随即原因引起的正常波动的一种工具。正常波动一般在预计的界线 内随机重复，而系统原因引起的异常波动则表明需要对其影响因素加以判别、调查， 并使之处于受控状态。 美国贝尔试验室的休哈特博士在20世纪20年代研究过程时，首先区分了可控制和 不可控制的的变差，这就是今天我们所说的普通原因变差和特殊原因变差，聪明的休 哈特发明了一个简单有效的工具来区分他们控制图，从那时起，在美国和其它国 家，尤其是日本，成功地将控制图应用于各种过程控制场合。经验表明当出现异常波 动时，控制图能有效地引起人们注意

45、，以便及时地寻找原因采取措施。 2、控制图分类： 计量值控制图： 所谓计量值是指控制图之数据均属于由量具实际量测而得；如长度、重量、浓度 等特性均为连续性者。常用的有：均值标准差控制图、均值级差控制图、中位数 级差控制图，单值移动级差控制图。 计数值控制图： 所谓计数值是指控制图的数据均属于单位计算数者而得；如不良数、缺点数等间 断性数据均属之。常用的有：不合格频数控制图、不合格品率控制图、缺陷数控制图、 单位缺陷数控制图。 3、控制图的制作步骤： 选取希望控制的质量特性，如重量、不合格频数等。 选用合适的控制图种类。 确定样本组、样本大小和抽样间隔，在样本组内，假定波动是由随机原因引起。 收

46、集并记录至少 20 个25 个样本组的数据，或使用以前所记录的数据。 计算各组样本的统计量，如平均值、级差和标准差等。 计算统计量的控制界限。 画控制图并标出各组的统计量。 研究在控制界限以外的点和在控制界限内排列有缺陷的点，找出异常原因。 4、控制图判稳准则： 点子没有跳出控制界限： 多数点集中在中心线附近。 大学学士学位论文 14 少数点落在控制界限附近。 无点超出控制界限。 点的分布呈随机状态，无任何规则可言。 界限内点的分布是随机的，没有规律，也无排列缺点： 连续25点以上出现在控制界限线内且无排列缺点。 连续35点中只有1点越界限，界限内点排列无缺点。 连续100点中不多余2点越界，

47、界限内的点排列无缺点。 3.3.5 spc 法 1、基本概念： 统计过程控制（spc）是应用统计技术对过程中的各个阶段进行评估和监控，建立 并保持过程处于可接受的并且稳定的水平，从而保证产品的服务符合规定要求的一种 质量管理方法。统计过程控制是在控制图之后产生的，是过程控制的一部分，是一个 过程的反馈系统，它可能是统计性的，也可能是非统计性的。就应用内容而言，主要 包括：利用控制图分析过程的稳定性，对过程存在的异常因素进行预警；计算过程能 力指数分析稳定的过程能力满足技术要求的程度，对过程质量进行评价。 2、spc 法应用流程： 分析用控制图：是根据实际测量出来的数据，经过计算得出控制图的上下

48、限值 之后画出来的，它主要用来对初期质量的测定和监控，了解初期产品的过程能力，分 析用控制图的调整过程就是质量不断改进的过程。 控制用控制图：当过程达到了我们所确定的状态后，才能将分析用控制图的控 制线延长，作为控制用控制图。也就是说，控制用控制图是根据以前的历史数据，或 之前产品质量稳定时的控制上下限，作为今后产品质量的控制上下限，它的意义在于 用之前的控制界限来衡量近期的产品质量状态。如 8 月份的控制图以 7 月份的控制界 限来判定，这样就可以看出 8 月份与 7 月份的质量对比情况。控制用控制图经过一个 阶段的使用后，可能又出现异常，这时应查出异因，采取措施，加以消除，使其不再 出现并

49、纳入标准，恢复所确定的稳定状态。 两类控制图的区别 分析用控制图与控制用控制图的区别如表 3.1 所示： 表 3.1 分析用控制图与控制用控制图区别 大学学士学位论文 15 区别点 过程以前的状 态 控制图需要的子组 数 控制图的界限使用目的 分析用控制图未知每次 20 到 30 组需计算了解过程 控制用控制图已知每次 1 组延长前控制限控制过程 应用流程如图 3.1 所示： 大学学士学位论文 16 图 3-1 spc 法应用流程图 3.3.6 过程能力指数 过程能力(process capability)是指过程的加工水平满足技术标准能力，它是衡量过 程加工内在一致性的标准。当过程处于稳态时

50、，过程的计量特性值有 99.73%落在土 3的范围内，其中为过程特性值的总体均值。为过程特性值的总体标准差。通常用 六倍标准差(6)来表示过程能力，数值越小越好。 过程能力指数(process capability index)表示过程能力满足技术标准(产品规格、公差)的 程度，一般记为 p c 过程能力指数，其实是指加工质量标准(通常是公差 t)与工序能力 6的比值，即： =t/6。工序能力指数的计算方法与质量标准的规定方式有关，一般可分为如下几 p c 种方式： 1、工序分布中心与公差带中心 m 重合 (3.1) /6()/6 pul cttts 其中：s 为样本的标准偏差； 为质量标准的

51、上限值； u t 为质量标准的下限值。 l t 2、工序分布中心与公差带中心 m 不重合 (3.2) (1)(2 )/6 pkp ck cts 其中，为绝对偏移量，m 为公差带中心值，为实际 m()/2 ul mtt 工序分布中心；k 为相对偏移量。 /( /2)kt 3、单侧标准，只有上限要求 (3.3) ()/3 puu cts 4、单侧标准，只有上限要求 (3.4) ()/3 pul cts y 环 y y n n n y n y 分 析 阶 段 作分析用控制图 异常? 计算 cp cp 1? 采取措施， 使 cp1 cp1? 作管理用控制图 定期抽样打点 异常? 查明原因、调整工序 剔

52、除异常点 重新计算 k k20? 重新收集数 据使 k20 管 理 阶 段 大学学士学位论文 17 4 y 系列三相异步电动机工序质量控制分析 4.1 y 系列三相异步电动机的主要构造及其工艺流程 4.1.1 y 系列三相异步电动机的主要构造 构造如图 4.1 所示： 1-端盖 2-转轴 3-铸铝转子铁芯 4-定子铁芯 5-机座 大学学士学位论文 18 图 4.1 y 系列三相异步电机的结构图 4.1.2 y 系列三相异步电动机工艺流程 三相异步电机的机械加工部分主要集中在机座、端盖、转子和转轴，这些部分是 公司必须自己设计和组织生产的，属于关键零部件。电机中的其它部分多为标准件或 非标准小零

53、件，不作为公司制造的重点。 电机的制造过程比较复杂，将电机的基本结构件机座、端盖、转轴、转子支架、 定子铁心、转子铁心、定子绕组、转子绕组等的加工、制造、实验、装配、浸漆、装 箱等的工艺过程表示如图 4.2 所示： 大学学士学位论文 19 图 4.2 y 系列三相异步电机工艺流程图 端盖是联接转子和机座的结构零件，它一方面对电动机内部起保护作用，另一方 面通过安放在端盖内的滚动轴承来保证定子和转子的相对位置。端盖的结构特点是壁 薄容易变形，加工时装夹比较困难。因为是定子和转子之间的联接件，依靠止口和轴 承室的配合精度保证电机气隙的准确性，并且要求装卸磨损对精度的影响小，所以止 口和轴承室应具有

54、较低的表面粗糙度。端盖的加工过程比较简单，基本上是车削和钻 孔两项，但是端盖是一种易变形的薄壁零件，过大的夹紧力或过大的切削量都可能使 端盖的尺寸超差和变形，因此常将车削分为粗车和精车两道工序，采用不同的夹紧力， 在精度等级不同的车床上加工。小型电机端盖常用三爪自定心卡盘夹紧端盖上的工艺 搭子外圆，小型端盖采用立式钻床或多轴钻床进行钻孔，中大型端盖则在摇臂钻床上 钻孔。一般情况下，端盖加工需要车工、钳工、电焊和铣工等 16 道工序。 转轴和铸铝转子铁芯构成转子。转轴是电机的重要零件之一，他支撑各种转动零 大学学士学位论文 20 部件的重量并确定转动零部件对定子的相对位置，更重要的是，转轴还是传

55、递转矩、 输出机械功率的主要零件。中小型电机的转轴选用热轧圆钢作为毛坯，其直径需按转 轴的最大直径加上加工余量进行选择，因此，转轴的切削量是较大的。对转轴的加工 精度和表面粗糙度的要求都比较高，转轴与其它零件的配合也较紧密，故对转轴的加 工技术要求包括尺寸精度、形状精度、位置精度和表面粗糙度。各类电机转轴的基本 加工过程是:平端面、钻中心孔、车削、铣键槽和磨削等几道工序。转子外圆加工是转 子加工的最后一道工序，也是保证电动机气隙准确性和电机性能的关键工序。转子铁 芯外圆不允许采用磨削工艺，一般都采用车削加工，由于槽口的铝条的影响，刀具磨 损较快，先进的工艺方法是采用旋转圆盘车刀加工。 机座在电

56、机中起着支撑和固定定子铁芯、在轴承端盖式结构中通过机座与端盖的 配合其支撑转子和保护电机绕组的作用。机座的结构类型很多，有整体形机座、分离 形机座，有铸铁机座、铸钢机座等。从制造工艺看，具有代表性的是有底脚的整体形 铸铁机座和分离形钢板焊接机座两种。机座上需要加工的部位有两端止口、铁芯挡外 圆、底脚孔，以及固定端盖、接线盒和吊环用的螺栓孔等。机座加工时，必须综合考 虑各主要加工面的质量要求，以确定零件的装夹方式。若装夹不当，将影响加工后零 件的壁厚、止口与内圆的同轴度，并将产生变形。一般机座有以止口定位和以底脚平 面定位两种加工方案。机座的具体加工工艺方法多种多样，一般的小型机座大概有三 四十

57、道工序。 4.2 y 系列三相异步电机总体质量测评 通过排列图法，找出 y 系列三相异步电机主要零件中质量问题较大的零件。 1、数据调查：以各个零件的不合格品数为检查目标，在装备车间对 500 组各种零 部件进行检查，收集各个零件的不合格品数，并将数据绘制成表 4.1 所示： 表 4.1 转轴各零件不合格品数汇总表 序号工序不良数不良率累计数累积百分比 1转轴的加工1851.4%1851.4% 2端盖的加工1028.6%2880% 3机座的加工38.6%3188.6% 4转子的加工25.7%3394.2% 5定子的加工12.9%3497.1% 6其他12.9%35100% 大学学士学位论文 2

58、1 2、建立排列图：根据调查的数据建立排列图，如图 4.3 所示。 图 4.3 转轴各零件不合格品排列图 3、图形分析：如图所示，转轴和端盖的加工工件不良数为 28 占总不良数的 80%，属于影响工序质量的关键因素即 a 类因素。而转抽又是这两个工件加工中质量 问题更严重的，因此转轴的加工工序是 y 系列三相异步电机生产的“瓶颈”工序，因此 要对其进行严格的分析与控制。找出影响工序质量的不良原因。 4.3 y 系列三相异步电机转轴工序质量测评 4.3.1 转轴的主要加工工序 转轴的加工工序主要由五步组成，分别是粗车外圆，留加工余量2mm；热处理， 对零件进行调制；铣键槽；精磨外圆，达到技术要求

59、；检验。具体工艺流程图如4-4所 示。通过转轴的加工工序我们可以看出，除了热处理以外的工序只有最后的外圆铣加 工是精加工，其余的工序都是粗加工，对工序质量的影响不大，因此我们只需对铣床 加工的零件进行检验，并加以控制。 累 计 百 分 比 不 合 格 品 数 94.2% 88.6% 51.4% 97.1% 100% 0 5 10 15 20 25 30 转轴 的加 工 端盖 的加 工 机座 的加 工 转子 的加 工 其 他 0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90% 100% 不良数 累积百分比 定子 的加 工 80% 大学学士学位论文 22 由原材料送至车床

60、 粗车外圆，留加工余量2mm 运至热处理车间 对零件进行调制 运送至铣床 铣键槽 运送至磨床 精磨外圆，达到技术要求 检验 图4-4 转轴加工工序工艺流程图 4.3.2 直方图法对转轴工序质量测评 1、收集数据：转轴的加工尺寸为，对已经加工完的转轴进行检验测量， 0 035 . 0 100 并绘制转轴外径数据表，见表 4.2： 表 4.2 转轴外径数据表 99.98899.99199.99499.98599.97399.97899.99199.996 99.99799.98699.98699.99399.98399.98199.98699.988 99.96999.97799.97299.97