《质量管理与可靠性》课程设计指导书

1、质量管理与可靠性课程设计指导书工业工程系二零一六年六月一、课程教学目标（1）课程性质和目的 质量管理与可靠性是工业工程专业的主干课程之一。本课程设计是与质量管理与可 靠性课程配套的实践环节之一。在完成质量管理与可靠性理论教学基础上，对学生进行 一次全面的实际操作性锻炼。通过本环节的锻炼，让学生较好地掌握质量管理与可靠性的相关 理论与方法，初步树立正确的设计思想，能对设计对象的情况、问题和材料有较好的了解，并 能灵活应用本课程理论知识和方法，分析和解决问题。（2）设计任务及选题要求 本课程设计选题围绕质量管理与可靠性的教学目的和任务，面向工业企业和服务型企 业，充分体现本课程的特点，密切联系企业

2、实际，并具有较强的理论和实践意义。设计任务分为以下几类： （ 详细设计内容附后 ） 题目一：纺织梳理器材制造公司质量控制的设计 题目二：燕山大学学生食堂质量屋设计 题目三：某电缆厂产品质量不稳定原因分析 题目四：某手表厂质量控制 题目五：赛恩斯超市质量屋功能展开设计 题目六：质量成本经济性分析 题目七：针对汽车发动机气门进气门或排气门的制造，制定抽检方案 题目八：工业工程专业教学质量改进设计 题目九：燕山大学校车（或快递公司）服务质量改进设计 题目十：燕山大学利联超市全面质量管理方案设计 选题要求：学生可在以上题目中自行选择设计题目或由指导老师指定选题。二、调查设计报告的内容和要求 每位学生应

3、认真选题并严格按任务书要求完成设计任务。 课程设计报告项目要齐全。一般应包括： 封面：写明报告名称，班级、姓名、学号及完成时间； 设计任务书 目录 报告正文： 参考文献报告中应包括设计目的、设计思想、基本原理、分析与设计过程、结果分析，有关说明 等。报告应说明设计思路、依据、计算过程和计算结果。课程设计报告应做到理论联系实际， 具有一定的针对性。设计方案应有一定的可操作性，选用的资料、数据必须真实。课程设计报告按统一格式、统一顺序装订（题目，作者，摘要，关键词，正文，参考文 献）。课程设计报告严禁出现雷同，凡有雷同者一经发现，相关学生课程设计成绩均按不及格 处理。课程设计报告要完整地体现出自己

4、所做的工作，以文字为主的设计报告字数不得少于2000字，必要的图表要规范，调查中所需要的调查表要附在报告后面。设计报告不要求必须 打印，若手写，字迹必须工整。三、课程设计题目及设计内容题目一：纺织梳理器材制造公司质量控制的设计某公司是一家专业制造纺织梳理器材的中外合资企业。公司的产品有金属 针布、弹性针布、固定盖板针布、分梳辊与分梳辊针布、整体锡林，其中主导 产品金属针布和弹性盖板针布的产销售量，连续多年来再国内同行一直遥遥领 先。公司始终坚持“质量是企业的生存之本”，追求卓越的产品品质。公司主 导产品金属针布（占销售额的65%）的原材料是5.5mm中高碳钢线材，线材 拉拔成直径1.0-2.0

5、mm的钢丝后进行压扁，最后对压扁的坯条进行连续充 齿，加工成形。在钢丝每次拉拔后都要进行球化退火，压扁后要进行再结晶退 火，而退火硬度的均匀性、金相组织的好坏和表面成色直接影响后续加工和成 品质量。工艺流程见下图：图一、工艺流程图金属针布成品质量的优劣，用户衡量指标主要有以下几个方面：锋利度、平 整度，耐磨度、粗糙度，色差。一段时间以来，用户反映公司金属针布在耐磨 度和色差方面存在较大的问题，包卷也存在一定的困难（影响平整度）；坯条 再结晶后产品质量指标（硬度、成色和金相组织）直接或间接影响到成品的质 量；热处理工序利用井式炉，通过氮气保护坯条进行再结晶处理，属于特殊质 量过程，有必要对其过程

6、能力进行一次全面测量。为此，决定成立质量控制小 组（QC小组），采用质量管理的方法和工具进行分析和解决问题。该公司一分 厂成立QC小组，本小组成员7人（见表1），分别为公司研究所、分厂技术人 员及相关管理人员，专门针对公司和坯条热处理过程中的质量波动而展开各项 活动，活动部定期进行。表1 QC小组成员情况序号姓名年龄性别职务文化程度小组任务组内分工1龚某34男分厂厂长硕士组长负责协调2朱某34男工程师本科副组长方案编制、落 实3孙某40男工程师本科成员技术方案实施4周某37男热处理工 长本科成员现场实施监督5徐某39男工艺员大专成员现场实施6顾某42女操作员大专成员现场记录7许某29女核算员大

7、专成员统计现场调查：QC小组对热处理工序井式炉再结晶退火目前存在的问题进行了统计分析，发现近两个月的井式炉坯条再结晶质量缺陷见表2表2井式炉柸条再结晶质量缺陷分类表序号缺陷项目频数不合格百分比%频数百分比%累计频数百分比%1硬度不高1852.9850.850.82硬度过高951.5326.176.93花斑360.589.986.84发彩280.457.794.55成色差150.244.198.66组织不好50.081.4100合计3645.86100近两个月该工序生产总数为6205件，不合格率为 5.86% ！要求：1试绘制缺陷项目排列图，确定主要问题是什么？2、用表3给出的坯条硬度测定数据，

8、对该工序的稳定性和工序能力进行分析15（该指标的技术要求为：190）？表3 柸条硬度测定数据表样本号测定值样本均值样本标准差1200200195198190192195.83334.21505242185175182180190195184.56.55108133185190205198195193194.33336.86051541951901921951901901922.44948975180185195196192194190.33334.70653966185185182185198195188.33336.50128197190175185183180192184.16676.30

9、608178205190205198200198199.33335.5737489165182182165180190177.333310.152175101951922051881851931936.899275311196185185180182190186.33335.819507412176196192200195194192.16678.352644313195185192185198195191.66675.501514914195198193192195190193.83332.78687415195198193192195190193.83332.786874161951851

10、72195198185188.33339.709102317186185180192185183185.16673.970726218185190215198200198197.666710.25020319190195195190183192190.83334.445972201981922001881851951935.7965507题目二：燕山大学学生食堂质量屋设计要求：1、找出影响食堂质量的主要因素。2、按质量屋的六个部分设计质量屋。题目三：某电缆厂产品质量不稳定原因分析某电缆厂生产的某种电线有8个生产工序：压胶、挤橡、硫化、试电、编织、过油、塑胶、包装。据分析，电线的质量不稳定，有时

11、废品率高达20%以上。为了解决这一问题，保证产品质量的稳定性，企业成立了课题组，寻找造成质量不稳定、废品率高的主要质量问题。根 据需要，从废品电线中随机抽检获得100个数据，如表1所示：表1不合格项目压胶硫化塑胶挤橡其它不合格数71520553注：试电、编织、过油、包装各工序的不合格率极小，故全部合并为“其他一项通过分析得知，主要质量问题是“挤橡”。即“挤橡”工序是造成电线质量不稳定的关键工序。针对这一情况，课题组召开质量分析会，就挤橡工序通过因果图进行详细分析，图1所示。经过因果图分析，明确了影响挤橡工序质量的各种原因。并且经现场测试验证后，对相对影 响大的原因：混合胶质量差，内外模对不好，

12、采取了相应的措施，保证其处于正常稳定状 态。人机虽然明确了影响挤橡工序质量的各种原因，但并不了解挤橡工序质量的现状混合胶质量差序（1 士 0 1）导体质量差中随机抽取了 20组100个数据（挤橡工序备陈f量特性是挤表2所示：责任心不弓 表2测量单位人员素质差X10.9X4X20.94湿度不符X51橡料焦烧字交一狗排线0.9牵引不稳0.91.00.9对不00.1.0122染槽划伤1 0分尘多0.91.01.01.01.01.00.91.0图1130.91.00.91.00.91.00.91.0141.00.91.00.91.01.01.01.0151.00.91.01.00.90.90.91.0

13、161.01.00.91.00.90.91.01.0171.01.01.0mm，如1.0.1.01.00.91.01.05.0.00.91.01.01.00.98462628681.01.01.00.91.0181.01.01.00.91.0248823690.91.01.00.91.0191.01.00.91.01.06248466562101.01.01.00.91.0201.00.91.01.00.962842644课题组又采取了 “三自，一控”的质量控制方法（见表3）表3序号检查内容执行标准采用手段1操作者检查自己的产品按工艺规范和标准卡尺2区分合格品与不合 格品按工艺规范和标准卡尺3

14、自己做好加工者， 日期，质量标记自己定标记，记录自检记录表4操作者要控制自检 正确率自检正确率=（专检 合格数/自检合格数）X 100%每天统计5操作者要求自检正 确认真自检上述措施实施一段时间后，为了验证其是否有效，随机抽检产品，取得100个数据，如表4所示。表4组号X1X2X3X4X5组号X1X2X3X4X511.01.01.01.01.0111.01.01.01.01.02824421.01.01.00.91.0120.91.00.90.91.0628828830.91.01.00.90.9131.01.01.00.91.084884228240.91.01.00.91.0141.01.

15、01.00.91.088448251.01.01.00.91.0151.01.01.01.00.9226224860.90.90.91.01.0160.90.91.01.01.08684488271.00.91.01.01.0171.00.90.91.01.0884288281.01.01.00.90.9181.01.01.00.91.04288624891.00.91.00.91.0190.91.01.01.00.96628228100.90.90.90.91.0201.01.01.00.91.086682284要求：1. 画排列图，寻找造成质量不稳定、废品率高的主要质量问题2. 试通过表2

16、作直方图分析挤橡工序质量的稳定情况（包括图形的分析、工序能力的计算和分析）。3. 试通过表4,核算工序能力指数，计算工序不合格率，来评价采取措施后的工序质量状 态。4. 谈谈利用控制图对生产过程进行日常控制的重要意义。题目四：某手表厂质量控制某手表厂为了提高手表质量，应用排列图分析造成手表不合格的原因，发现“停摆” 占第一位。为了解决停摆问题，再次应用排列图分析造成停摆的原因，结果发现主要是由 于螺栓脱落造成的，而螺栓脱落则是由螺栓松动造成。为此，厂方决定应用控制图对装配 作业中的螺栓扭矩进行过程控制。在生产线上收集到如下随机数据（公差为140-180），见表1。表1手表的螺栓扭矩子组号直径平

17、均值X极差RX1X2X3X4X511561741641661622168170162166164317016616016216041691641701641665154165162165167616415816217216871671691591751658158160162164166915616216415216410174162162156174111681741661601661214816016216417013165159147153151141641661641701641516215815416817216158162156164152171511581541811681816

18、616617216416219170170166160160201681601621541602116216416516915322166160170172158231721641591651602417416416615716225151160164158170要求：1.计算各子组的平均值 X i和极差R i ；2. 计算所有观测值的总平均值X和平均极差R ；3. 计算R图和X图的控制限；4. 画X -R图5. X -R图分析及改进处理；6. 计算改进后的过程能力指数并作简单分析。题目五：赛恩斯超市质量屋功能展开设计要求：1、找出影响赛恩斯超市质量的主要因素。2、进行质量功能展开设计。题目六

19、：质量成本经济性分析某公司7月质量成本汇总表填表日期： 2011年8月11日单位：元质量成本项目本月累计质量成本项目本月累计金额占质量成本的比率(%)金额占质量成本的比率(%)金额占质量成本的比率(%)金额占 质 量 成 本 的 比率（%）预防成本发质量培训费505864.74%内 部 损 失 成 本50786.64.76%质量管理活动及质量评审费511454.79%返修费2196.360.21%质量改进措施费63200059.21%降级损失费00.00%供应商管理费1500.01%停工损失费12894.11.21%工资及福利基金413063.87%产品质量事故 处理费00.00%设计开扌评审

20、费00.00%小计77518772.63%小计65877.066.17%0鉴 定 成 本试验检验费3696.130.35%外 部 损 失 成 本索赔费00.00%质量检验部门办公费977.50.09%退货损失费3226.90.30%工资及福利基金191621.1817.95%折价损失费00.00%检查设备维修折旧费26729.892.50%保修费00.00%小计223024.720.90%0小计3226.90.30%0外部质量保证措施00.00%保 证 费 用费产品质量保证试验费00.00%评定费00.00%小计00.00%合计1067315.66要求：1、分析质量成本的构成；2、用鱼骨图分析

21、影响质量成本的关键因素；3、对质量成本控制提出改进建议。题目七：针对汽车发动机气门一一进气门或排气门一一的制造，制定抽检方案某企业制造发动机专用的小型（进）气门，日产3000件，年产75万件左右。气门所用材料：马氏体合金钢（4Cr10Si2Mo ）;因料质特殊，需要提前向钢厂定购。该进气门的实验数据、制造流程及工艺、相关要求如下1）相关数据的测量进气门直径观测值样本序号观测值均值极差Ri14.984.9854.9854.9834.9794.98240.00624.9824.9774.9764.9774.9774.97780.00634.9834.9774.9764.9774.984.97860

22、.00744.9764.9784.9774.984.9774.97760.00454.9824.984.984.984.9754.97940.00764.9764.9814.9724.9774.9774.97660.00974.9774.9754.9794.9744.984.9770.00684.9794.9754.984.9764.9814.97820.00694.9774.9774.9784.9774.9754.97680.003104.984.9794.9794.9764.9754.97780.005114.9744.9764.9744.9774.9794.9760.005124.977

23、4.9784.9784.9774.9744.97680.004134.984.9724.9814.9764.9814.9780.009144.9834.984.9824.9774.9734.9790.01154.9784.9764.9784.9784.9774.97740.002164.9794.9754.9814.9814.9754.97820.006174.9784.9764.9744.9774.9794.97680.005184.9844.9764.9734.9774.9764.97720.011194.9794.984.9784.9794.9834.97980.005204.9784.

24、9774.984.984.9794.97880.003214.9764.9764.9744.9794.9834.97760.009224.9754.9824.984.9814.984.97960.007234.9784.984.9764.9754.9794.97760.005244.984.9784.984.9824.9784.97960.0042）制造流程及工艺分析工序工艺要求说明进料进货检验（材料性能及材料化学成份）细长条状毛坯加工下料冲床磨杆M1080无心磨床磨端面及倒 角专用设备电热镦粗D92-12A 电热 镦机热压模锻成 形冲床整体调质处 理1 毛坯杆部硬度进行抽检；能用2对于金相组

25、织进行抽检。能用挑选 型3.毛坯杆部抗拉强度进行抽检不能挑 诜型，标准型，调整型 特殊水平 小样本表面清理（抛丸）、 防锈处理校正校正杆部直线度；盘部相对杆部的跳 动度毛坯成 品检验1）宏观检查金属宏观组织的纤维方向 与外观是否一致；2）目测检查毛坯表面有无裂纹、过 烧、腐蚀冷隔、疤痕等锻造缺陷；3）对毛坯形状公差进行检验；4）对毛坯位置公差进行检验。（进） 气门冷第一次磨杆杆部圆柱度及直线度：公差等级67 级；尺寸公差：IT89 ;表面粗糙度：M1080无心磨床加工3.21.6=厂粗车大外 圆、大端面端面对杆部的圆跳动度：公差等级 10 级；尺寸公差：IT10;表面粗糙度：3.2/普通车床C

26、0616切断尺寸公差：IT910CM0632、C0616第一次磨小端面小端面对杆部的圆跳动度：公差等级89级；尺寸公差：IT89;表面粗糙度: 3.21.6、厂气门端面磨削 设备（进） 气门冷 加工车（钻）小 端焊坑堆焊后应安排抽检。1）气孔、夹渣、缩松等缺陷；2）焊层的尺寸。车床C0616（钻 床 Z12A）时效处理第二次磨小端面小端面对杆部的圆跳动度：公差等级 8 级；尺寸公差：IT89;表面粗糙度：3.2 1.6气门端面磨削 设备第二次磨杆杆部圆柱度及直线度：公差等级 56 级；尺寸公差：IT56;表面粗糙度：M1050无心磨床磁力探伤T1000型磁力 探伤机、或荧 光探伤粗车锥面锥面对

27、杆部的圆跳动度：公差等级 10 级；尺寸公差：IT10;表面粗糙度：C0630车圆弧角、 R圆弧、过 渡圆弧及颈 部尺寸公差：IT10；表面粗糙度：32厂Y1017液压仿形车床车锁夹槽锁夹槽对杆部的圆跳动度：公差等级10级：尺寸公差：IT10 :表面粗糙Y1014液压半自动多刀车床度：0叫厂（0.63J ）滚压锁夹槽锁夹槽对杆部的圆跳动度：公差等级89级；尺寸公差：IT9 ;表面粗糙 度: 1.6/专用设备（滚 丝机改造）小端倒角表面粗糙度：3.21.6=厂CM0632、C0616第三次磨小 端面小端面对杆部的圆跳动度：公差等级 78级；尺寸公差：IT89；表面粗糙 度: 1.6/气门端面磨削

28、 设备（进） 气门冷 加工第三次磨杆杆部圆柱度及直线度：公差等级 7 级；尺寸公差：IT6 ;表面粗糙度：3.2 1.6理厂。1为了确保精加工定位精度，应安排 工序间检验。抽检M1050精车锥面、 大外圆及大 端面倒角锥面对杆部的圆跳动度：公差等级 9 级；尺寸公差：IT10;表面粗糙度：Y1013液压半自动多刀车床粗磨锥面锥面对杆部的圆跳动度：公差等级 8 级；锥面圆度：公差等级8级；尺寸 公差：IT67 ;表面粗糙度：1M120精磨锥面锥面对杆部的圆跳动度：公差等级 7 级；锥面圆度：公差等级8级；尺寸 公差：IT6 ;表面粗糙度：0J设备、夹具精 度要求较上道 工序更咼第四次磨杆杆部圆柱度及直线度：公差等级6 级；尺寸公差：IT6 ;表面粗糙度：M1080无心磨床整体软氮化表面硬度：600HmV，氮化层深度不小于