第九章质量管理(生产与作业管理-吉林大学吴迪)

1、 其中：实体：是指可以单独描述和研究的事物。如：其中：实体：是指可以单独描述和研究的事物。如：活动和过程、产品、组织、体系、人等。活动和过程、产品、组织、体系、人等。 过程：将输入转化为输出的一组彼此相关的资过程：将输入转化为输出的一组彼此相关的资源和活动；源和活动； 产品：活动或过程的结果。包括硬件、软件、产品：活动或过程的结果。包括硬件、软件、流程性材料和服务。流程性材料和服务。 质量管理：质量管理： 由于质量的形成涉及企业工作的各个方面，所以，由于质量的形成涉及企业工作的各个方面，所以，又被称为全面质量管理（又被称为全面质量管理（TQMTQM）。）。 质量策划： 质量策划不是计划，主要内

2、容是： 识别质量特性； 确定质量目标与要求； 确定质量体系的目标与要求。 质量体系： 资源包括：人才、技术、设备和工具、检测方法和手段、软件等； 质量体系在一个组织中只有一个。 质量控制：-质量控制强调前馈控制和适时控制，既强调预防措施；-采用技术方法与作业活动结合的原则。质量控制：主要是指在质量形成之前及过质量控制：主要是指在质量形成之前及过程中，采取的质量检测和控制手段、措施程中，采取的质量检测和控制手段、措施和方法，防止发生质量问题的过程。和方法，防止发生质量问题的过程。 质量保证：-目的是证实实体有满足质量要求的能力；-可以分为内部保证和外部保证，内部保证是向组织内部的管理者保证，外部

3、保证是向消费者或其他机构保证。 产品质量：产品质量： 产品是指某一活动和过程的结果。包括：服务、硬件、流程性材料和软件及其组合。 因此，产品不同，对质量要求的表现也不同。例如： 电视机的质量表现为清晰度、稳定性、安全性等； 洗衣机的质量表现为洗净度、磨损率、噪音、等； 服装的质量表现为款式、实用性、舒适性等。 指反映产品（或劳务）满足明确或隐含需求指反映产品（或劳务）满足明确或隐含需求的能力的特性总和。的能力的特性总和。 质量特性和特性值质量特性和特性值 质量特性：能反映产品质量的某种属性。它与产品质量的要求基本是一致的，只是产品质量要求是从用户的角度来衡量产品质量。而产品的质量特性是生产者从

4、制造过程和质量的保证方面对产品质量的描述。一般以能够定量标注的指标来规定。 质量特性值：是反映质量特性所达到水平的数据。一般也称为质量数据。可以分为最终产品的实测数据和生产过程中的实测数据。质量数据分为计数值和计量值两种： 计数值：具有离散分布性质的数据。不能用量仪测量的数据，只能用查数的办法收集，且取值只能为自然数，一般服从二项分布和阿松分布，分为计件或计点值。 计量值：具有连续分布性质的数据。可以用量仪测量出来，可以取任意值的数据，如：长度、重量、硬度、强度等。 质量指标和质量标准质量指标和质量标准 质量指标：描述质量特性的技术经济指标。与质量特性相对应的。一般是可以用定量的数值描述的，但

5、也有些质量特性很难用具体的数值描述。例如：酒类产品的质量指标，口味则要靠品尝。 质量指标具有公开性和社会性，它是企业对社会的承诺。尽管各种产品质量特征不同，但可归纳为以下几方面的质量指标: 第一、性能：是指产品为了满足使用目的，所具备的技术特征。即产品能完成规定（设计）功能的程度。例如：电视机的清晰度、洗衣机的洗净度等。 第二、寿命与可靠性：产品的寿命：指产品按规定的功能正常工作的期限。产品的可靠性：指在规定的时间内和条件下，能完成规定功能的能力。常用考核指标有：工作时间、工作次数、平均故障率、平均无故障时间等。 例如：日本松下电器公司规定洗衣机平均工作次数为5000次。 第三、安全性指标：指

6、产品在使用过程中，对使用者和周围环境安全、卫生的保证程度。例如：常用辐射、毒性、噪音、排污等方面的指标考核。 第四、经济性指标：反映产品在使用过程中，所花费经济代价的大小。常用：使用成本，寿命周期成本。 第五、结构性指标：反映产品的结构对使用和维修的合理程度。常用：维修性，零件的互换性，操作的方便性等。如：目前电子产品中使用的集成块，属于不可维修的产品，但互换性很强。 质量标准：是对产品的质量指标所规定的标准值。一般分为国家标准，部颁标准，企业标准。 这些都是具有社会法律作用的标准。产品符合上述标准为合格品，否则为不合格品，次品或废品。过程（工作）质量过程（工作）质量产品质量与工作质量的关系：

7、 产品质量是工作质量的结果。直接的，如废品率、次品率等；间接的，通过产品质量指标反映。 工作质量是产品质量形成的基础。因为产品的质量是在产品的制造中形成的。所以，只有工作质量可靠，产品质量才能可靠。包括产品的设计、工艺、制造、销售及服务等全过程的工作质量。 工程（工序）质量：工程（工序）质量：在产品的制造过程中，工作质量主要体现在工程的质量上。所谓工程（工序）质量，是指企业（工序）为保证生产合格产品而具备的全部手段和条件所能达到的水平。 工作质量是指工作对达到产品质量标准的保证程度。 影响工作质量因素： 第一、操作者：即指操作者的素质。包括：文化程度、技术水平、操作熟练程度、工作责任心等。 第

8、二、设备：指使用的生产手段的质量。如：设备的精度，工装、夹具、工具量具的精度，状态等。 第三、材料：指加工对象使用的原材料、辅助材料，以及生产过程中的燃料、动力，外购的零部件质量。如：材料的物理、化学性能，外协件的质量水平等。 第四、工艺方法：指加工产品的工艺规程，试验手段，操作方法、规程和组织管理方法等。 第五、环境：指工作现场的环境条件。如：温度、湿度、清洁、照明、通讯、震动、噪音等。2 2工序能力（工程能力）工序能力（工程能力） 工序能力: 描述：产品质量特性值的分布 数量： ：质量特性值的标准偏差 依据：在工序处于稳定状态时，质量分布为正态分布。如下图： 699.730.135工序处于

9、稳定正常状态下，所具有的保证质量的实际能力。一般指：在一定的生产技术条件下，所具有的加工精度。工序能力指数工序能力指数 含义：工序能力指数是指工序能力能满足技术要求的程度。即工序能力与技术要求的比较。 计算公式： 式中：T：技术要求 Tu：技术要求的上限值 Tl：技术要求的下限值CpTp （TuTl）6 TTuTlM时 计算：CpTpTuTl6 ：质量特性值的标准偏差，一般用样本方差S代替。 CpTuTL6S 示意图如下： ：质量分布的平均值用X代替 M：技术要求中心 例：某种轴类零件，加工的技术要求为200.023mm,通过对工序加工的实际值抽样计算,S0.007mm,求Cp值。 CpTUT

10、l6S 20.02319.97760.0071.095= MXTuTlT6与M不重合时,Cpk的计算 令 M为偏移量 其中：M（TuTl）2 KT/2为偏移系数 TTuTl K(TuTl)2(TuTl)2M XTuTlT6 此时Cp值修正为Cpk: 如在上例中，200.023mm的工件,抽样后计算,X19.997,求Cpk？ 已知：Cp1.095 解：M（20.02319.977）220.00mm T20.02319.9770.046mm MX2019.9970.003mm KT/20.0030.046/20.13 Cpk（10.13）1.0950.953 Cpk（1K）Cp 3. 3.工序能

11、力与废品率工序能力与废品率 在假设产品的质量特性值服从正常分布的条件下，可根据Cp值推算出废品率。 在M与相重合时,废品发生区如下图： f(x) M Tl Tu T p1 p2 X 0 X1 X2 pp1p2 21-(3Cp)2(-3Cp)证明： p1F(x1)0X1f(x)dx p21- F(x2)1 -X20f(x)dx推理：x1-T2，x2T2，CpT6 T6Cp 则：x16Cp23Cp x23Cp将上述分布变为标准正态分布N(0.1)即根据：y（x）（见概率原理） Y1=（x1）（-3Cp） -3Cp Y23Cp p1(x1)(-3Cp)1-(3Cp) p21-(3Cp) pp1p22

12、1-(3Cp) 2(-3Cp) 例：某轴类零件，技术要求为60.50.015mm,加工后抽样实测值为：x=60.5mm,S=0.005mm,求Cp值及p值。解： Mx60.5mm Cp(60.51560.485)60.051 pp1p221-(3Cp) 2(1-0.99865) 20.001350.0027 所以合格品率为： 10.002799.73 当Cp=1时,废品率为0.27，此数值为常用值。 当M与不重合时,M时 Pp1p2 23Cp(1-K)3Cp(1K) 例：如已知：T501.5mm,x50.6mm,S0.5mm求：废品率。 解： Cp51.548.560.51 KT/25050.

13、61.50.40 p231(10.4)31(10.4) 21.84.2 20.9640.999987 0.0363.6注意：在M与不重合，M时，废品率会上升。 三、过程质量控制三、过程质量控制 质量波动质量波动 在五项因素均不变的条件下，质量特性值仍有波动，称为质量波。其原因有以下两点： 随机性原因 由于某种条件微小的变化，产生对质量的影响，其大小、方向都不定。 此种波动在技术上难以计量和克服，若加以限制经济上也不合算，属正常波动。此波动其数值服从概率分布。 系统性原因 指影响质量的条件中产生某种缺陷，引起的质量波动。如材料不合格，设备精度不够，操作方法改变等。 此种波动的大小、方向很明确，技

14、术上可以解决，经济上也应解决。属异常波动。此波动会破坏统计的规律性。 工序控制正是对波动进行观察，从而发现异常波动，找出原因，加以消除。 控制图控制图 原理：根据对质量波动的分析，工序质量数据在没有异常因素的影响时，应服从统计规律（一般服从正态分布）。所以，可以用一种特定的图将数据的波动描述出来，并加以分析，进而发现异常波动。nxUCLCLLCL 控制线的确定： CL：中心线，表示数据波动的平均值。 UCL、 LCL上、下控制界限线，表示数值波动的合理范围, 一般取3,以保证有足够的检出力。 x: 样本统计量 E(x): 样本平均值 D(x): 样本的标准偏差由于x取值不同，可以有多种控制图。

15、 CLE(x) UCLE(x)3D(x) LCLE(x)3D(x) x-Rx-R控制图控制图 特点：是平均值控制图和极差的联合应用，同时根据质量特性值的平均变化以及波动程度进行控制。 建立步骤：确定控制对象 每一张控制图只能对一种特性值进行控制。所以，应确定一个影响产品质量的关键特性。例如：尺寸、精度、表面光洁度、零件重量等。测量质量数据 从工序的实际加工产品中，抽取一定量的样本，测取数据。方法：抽取组子样，每个子样容量为n。注意点： i.样本来源于同一总体，即五项因素不变。 ii.样本总量应充分大，一般大于100。 iii.抽取时间应充分长，一般10-15天。 iv.随机抽取。确定控制线 根

16、据原理中的公式，计算三条控制线，但在实际工作中由于D(x)比较难确计算,一般以R代替。 计算：xj1nxiRjXmaxXmin x图的控制线为： E(xj)x1Kxj RRj1K CLx UCLxA2.R LCLxA2.R A2:为系数,在质量手册中可以查到。 R图为: CLR UCLD4.R LCLD3.R D3.D4:为系数同上绘制控制图 例：某产品的质量控制对象为重量，取n5,K12,实测数据如下: 子样号 X1 X2 X3 X4 X5 x R 1 420 419 415 418 418 418 5 2 419 424 423 420 421 421.4 5 3 420 420 419

17、418 420 419.4 2 4 421 421 420 419 417 419.5 4 5 420 423 422 420 419 420.8 4 6 420 420 420 419 421 420.0 2 7 423 423 419 421 418 420.8 5 8 418 417 419 415 423 418.4 8 9 423 420 418 420 421 420.4 5 10 419 418 420 419 417 418.0 4 11 417 418 416 420 423 418.8 7 12 421 420 418 413 421 418.6 8 5033.7 59 本

18、例中: K12，n5，xj5033.7，Rj59 CL1Kxj 1125033.7419.48 R112594.91 查表得：A20.577； D30； D42.115 x图: CL419.48 UCL419.480.5774.91422.31 LCL419.480.5774.91416.65 R图: CL4.91 UCL4.912.11510.38 LCL0 x图如下: x UCL 420 CL 400 LCL 子样号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 R图同上 控制图的分析控制图的分析判断标准：第一，所有数据（点子）均未超出上下控制线。第二，所有数据（点子）分布无缺陷。

19、缺陷具体指以下情况之一：i.出现七点以上的链 链指中心线一侧连续的点。七点以上为异常； 原因：因为中心线一侧出现的概率为12, 连续七次则p（12）711280.78，小概率事件。ii.出现上升或下降的倾向 连续出现七点以上的点子上升、下降为异常。iii.多次出现在中心线一侧 如：11点中的10点,14点中有12点,17点中有14点.20点中有16点 出现在中心线同一侧。iv.点子出现在边界线附近 边界附近指2-3之间,如在3点中有2点,7点中有3点,10点中有4点, 为非控制状况。v.点子排列呈周期 变化有固定的波动特征。四、ISO9000系列标准 产生背景 市场准入、非关税壁垒 ISO90

20、00系列87版 1979年成立“质量保证”技术委员会ISO/TC176，与1987年制定出质量保证国际标准：ISO840286：质量管理和质量保证术语；ISO900087：质量管理和质量保证选择和使用指南；ISO900187：质量体系设计、开发、生产、安装和服务 的质量保证模式；ISO900287：质量体系生产、安装和服务的质量保证模式；ISO900387：质量体系最终检验和试验的质量保证模式；ISO900487：质量管理和质量体系要素指南。 ISO9000系列的结构： 经过实施和修正，于1994年ISO/TC176正式颁布ISO9000系列标准，包括：-基础标准： ISO8402、ISO9000-1、ISO9000-2、ISO9000-3；-核心标准： ISO9001、ISO9002、ISO9003， ISO9004-1、ISO9004-2、