质量工程复习

1、11 质量检验质量检验 质量检验定义质量检验定义: :测量、比较、判定、处理测量、比较、判定、处理 质量检验内容质量检验内容 质量检验类型质量检验类型（全检、抽检）（全检、抽检） 全数检验全数检验抽样检验抽样检验检验目的检验目的判定单位产品是否合格判定单位产品是否合格判定整批产品是否合格判定整批产品是否合格应用场合应用场合质量要求高，不许不合格品存在质量要求高，不许不合格品存在单件小批产品单件小批产品检验费用低的产品检验费用低的产品检验项目少的产品检验项目少的产品只能检验非破坏性的项目只能检验非破坏性的项目允许存在少量的不合格品允许存在少量的不合格品批量大、数量多的产品批量大、数量多的产品检验

2、项目多、费用高的产品检验项目多、费用高的产品非破坏性与破坏性的项目均可检验非破坏性与破坏性的项目均可检验对连续体只能采用抽样检验对连续体只能采用抽样检验第二章第二章 质量检验质量检验2二二. 抽样检验抽样检验不合格品率（批质量水平）不合格品率（批质量水平）P=P=D/N, ,客观存在的固定值客观存在的固定值接收概率接收概率 L(p)L(p)!dcnpd=0npL(p)=ed当当n/N0.10，p0.10，泊松分布泊松分布n-ddL(p)p1- pcd=0=dnCN很大时，很大时， 二项分布二项分布n-ddccN - DDdnd =0d =0NCCL(p)PC=超几何分布超几何分布第二章第二章

3、质量检验质量检验3二二. 抽样检验抽样检验抽检特性曲线（抽检特性曲线（OCOC曲线）曲线）OCOC曲线灵敏度分析曲线灵敏度分析在在PP0范围处于范围处于L(p)=上方，且下降较缓上方，且下降较缓在在P P1范围处于范围处于L(p)=上方，且下降较缓上方，且下降较缓在在P0 PP1范围，曲线较陡，下降较快范围，曲线较陡，下降较快接收概率接收概率L(p)L(p)与不合格品率与不合格品率P P函数关系：函数关系：Ac增大或增大或n减小减小,使使OC曲线向右移曲线向右移,变缓，鉴别能力下降变缓，鉴别能力下降Ac减小或减小或n增大增大,使使OC曲线向左移曲线向左移,变陡，鉴别能力提升变陡，鉴别能力提升第

4、二章第二章 质量检验质量检验4二二. 抽样检验抽样检验按质量指标特性分按质量指标特性分按抽样检验次数分：一次、二次、多次按抽样检验次数分：一次、二次、多次计数型抽检方案：计数型抽检方案：检验并统计不合格品数，与检验并统计不合格品数，与“合格判定数合格判定数”比较比较计量型抽检方案：计量型抽检方案：检验并统计质量特征值，与检验并统计质量特征值，与“技术要求技术要求” 比较比较第二章第二章 质量检验质量检验5二二. 抽样检验抽样检验按抽检方法分按抽检方法分样本获取方法分：有意抽取、随机抽取样本获取方法分：有意抽取、随机抽取由三种宽严程度不同的方案和一套转移规则组成的。由三种宽严程度不同的方案和一套

5、转移规则组成的。调整型抽样检验：调整型抽样检验：1.1.抽样检验产品必须以抽样检验产品必须以“批批”的形式出现的形式出现（连续批、孤立批）（连续批、孤立批）2.2.批合格不等于批中每个产品都合格批合格不等于批中每个产品都合格3.3.样本的不合格率不等于批不合格率样本的不合格率不等于批不合格率4.4.各种分类方法不矛盾，不具有排它性各种分类方法不矛盾，不具有排它性抽样检验需注意的几个问题：抽样检验需注意的几个问题：第二章第二章 质量检验质量检验63.3.批合格不等于批中每个产品都合格批合格不等于批中每个产品都合格2.2.样本的不合格率不等于批不合格率样本的不合格率不等于批不合格率批的不合格品率

6、p=D/N，是客观存在的固定值；样本不合格率q=d/n，是由抽样程确定的随机概率数。DdNn绝大多数情况下：抽样检验常犯的两类错误（风险）：弃真错误（生产方风险） 纳伪错误（使用方风险）弃真错误弃真错误纳伪错误纳伪错误含义把合格批判定为不合格批把不合格批判定为合格批符号控制者生产方使用方控制范围1%、5%或10%5%或10%1.00PL(P)P1P0第二章第二章 质量检验质量检验7计数标准型一次抽样计数标准型一次抽样计数标准型二次抽样计数标准型多次抽样计数调整型一次抽样计数调整型一次抽样计数调整型二次抽样计数调整型多次抽样4. 4. 各种分类方法不矛盾，不具有排它性：各种分类方法不矛盾，不具有

7、排它性：计量标准型一次抽样计量标准型一次抽样计量标准型二次抽样计量标准型多次抽样计量调整型一次抽样计量调整型二次抽样计量调整型多次抽样1.按质量指标特性分：型、计量型2.按抽样检验次数分：一次、二次、多次3.按抽检方法分：调整型、标准型4.样本获取方法分：有意抽取、随机抽取任意搭配确定抽样方案按照主要分类方法（前三种）搭配的抽样方案工按照主要分类方法（前三种）搭配的抽样方案工1212种：种：第二章第二章 质量检验质量检验8 四. 计量型抽样检验1 质量检验 质量检验定义 质量检验内容 质量检验类型（全检、抽检） 抽样检验基本原理 抽样方案分类 随机抽样方法随机抽样方法(4(4种种) )简单随机

8、抽样简单随机抽样分层随机抽样分层随机抽样系统随机抽样系统随机抽样整群抽样整群抽样不合格品率P接收概率L(p)OC曲线灵敏度分析质量特征抽样次数检验方法获取样本方法 计数标准型一次抽样 计数调整型抽样检验方案概述质量接收限检验水平转移规则方案确定概念与特征方案确定程序与步骤 计量标准型抽样检验原理 抽样方案MIL-STD-414 MIL-STD-414实施程序 K法 双边规范限制 M法二二. . 抽样检验抽样检验三. 计数型抽样检验 孤立批计量检验第二章第二章 质量检验质量检验9二二. 抽样检验抽样检验简单随机抽样法简单随机抽样法1.抽签法抽签法2. 骰子法骰子法3. 随机数表法随机数表法整群抽

9、样和分阶段随机抽样法整群抽样和分阶段随机抽样法分层随机抽样法分层随机抽样法将产品按不同班组、设备分组，从各组中抽取组合在一起构成样本将产品按不同班组、设备分组，从各组中抽取组合在一起构成样本系统随机抽样法系统随机抽样法产品编号产品编号1-N，以符号，以符号N/n 为抽样间隔，抽取为抽样间隔，抽取n或或n+1个样本个样本从从20箱中用简单随机抽样抽取箱中用简单随机抽样抽取1箱作为样本，箱作为样本，整群抽样法整群抽样法；从从20箱中随即抽取箱中随即抽取5箱，每箱随机抽样箱，每箱随机抽样4包，包，两阶段随机抽样法两阶段随机抽样法；从从20箱中随即抽取箱中随即抽取10箱，每箱随机抽样箱，每箱随机抽样5

10、包，每包随机抽取包，每包随机抽取2件，件，三阶段随机抽样法三阶段随机抽样法。第二章第二章 质量检验质量检验10三三. 计数型抽样检验计数型抽样检验 计数标准型一次抽样计数标准型一次抽样对使用方的保护，通过限定对使用方的保护，通过限定不合格品率为不合格品率为P Pl时的拒绝接收概率时的拒绝接收概率来实现。来实现。通常惯例取通常惯例取=0.05， =0.10，因此有：，因此有：标准型抽样检验方案的OC曲线必过两点： P0，L(P0)=1-和P1 ,P1P01.00PL(P)L(p1)对生产方的保护，通过限定对生产方的保护，通过限定不合格品率为不合格品率为P P0 0时的拒绝接收概率时的拒绝接收概率

11、来实现。来实现。概念与特征概念与特征第二章第二章 质量检验质量检验11GB/T13262-2008三三. 计数型抽样检验计数型抽样检验 计数标准型一次抽样计数标准型一次抽样程序与步骤程序与步骤方案确定方案确定双方协商的双方协商的P P0 0 和和P P1 1OC曲线过两点：曲线过两点：P0，1-和和P1 ,0001!dcnpd =0npL(p) =ed111!dcnpd = 0npL(p ) =ed求解求解n、Ac1.1.确定质量标准确定质量标准3.3.确定批量确定批量N N5.5.抽取样本抽取样本7.7.判断批是否合格判断批是否合格2.2.确定确定p p0 0、p p1 1及及、4.4.检索

12、抽检方案检索抽检方案6.6.检测样本质量特性值检测样本质量特性值8.8.处理交验批处理交验批第二章第二章 质量检验质量检验12三三. 计数型抽样检验计数型抽样检验 计数调整型抽样计数调整型抽样质量接收限（质量接收限（AQLAQL）方案概述方案概述当产品质量正常，采用正常抽样方案进行检验；当产品质量正常，采用正常抽样方案进行检验；当质量下降或生产不稳定，采用加严抽样方案；当质量下降或生产不稳定，采用加严抽样方案；当长期处于高质量水平时，采用放宽抽样方案。当长期处于高质量水平时，采用放宽抽样方案。转移规则转移规则（GB/T2828.1-2003）供需双方满意的判定批质量的过程平均不合格品率供需双方

13、满意的判定批质量的过程平均不合格品率( (P)P)的上限值。的上限值。kkiii=1i=1P =dndi表示第表示第i批中不合格数；批中不合格数；ni表示第表示第i批样本量；批样本量；k表示批次（表示批次（k20）采用采用GB/T2828.1-03GB/T2828.1-03：不能保证不能保证接收的每一批货物不合格品率小于或等于接收的每一批货物不合格品率小于或等于AQLAQL 但但可以保证可以保证连续批产品的平均不合格品率小于或等于连续批产品的平均不合格品率小于或等于AQLAQL第二章第二章 质量检验质量检验13三三. 计数型抽样检验计数型抽样检验 计数调整型抽样计数调整型抽样转移规则转移规则检

14、验水平（检验水平（ILIL）CB/T2828.1检验水平：检验水平：一般检查一般检查和和特殊检查特殊检查一般检查：一般检查：用于无特殊要求的场合，又分为用于无特殊要求的场合，又分为、和和 共三级。共三级。 一般无特殊情况时使用一般无特殊情况时使用级检查水平。级检查水平。特殊检查：特殊检查：用于希望样本量用于希望样本量n n较少的场合（破坏性、检查费用高），较少的场合（破坏性、检查费用高）， 具体又分为具体又分为S-1S-1、S-2S-2、S-3S-3和和S-4S-4四级。四级。加工条件较好加工条件较好批内质量均匀批内质量均匀质量均匀性较差质量均匀性较差第二章第二章 质量检验质量检验14三三.

15、计数型抽样检验计数型抽样检验 计数调整型抽样计数调整型抽样方案确定及程序方案确定及程序1. 规定质量特性2. 确定不合格品类3. 确定AQL值4. 规定检验水平5. 确定抽样方案的类型6. 确定样本量字码7. 确定抽样方案8. 抽取样本9. 样本的检测10. 判定批是否合格11. 批的处理第二章第二章 质量检验质量检验15 计量标准型抽样检验原理计量标准型抽样检验原理 抽取样本测量计算平均值抽取样本测量计算平均值 和合格判定值和合格判定值U U、L L比较，判断批是否合格。比较，判断批是否合格。x1. 总体N 的均值，方差2 ，服从N ( ,2 )2. 样本 n 的均值 ，方差 S2 ，服从N

16、 ( ，s2 )xx计量标准型抽样方案的计量标准型抽样方案的基础假设基础假设 针对抽样特征值针对抽样特征值xn有：有：x N ( ,2 ) 满足概率密度函数：满足概率密度函数：22()21( )2xf xe变量变量x落在区间内的概率为曲线落在区间内的概率为曲线 y=f (x) 在此区间的面积：在此区间的面积：( , )( )baP Xa bf x dx计量标准型抽样方案的计量标准型抽样方案的统计基础统计基础 第二章第二章 质量检验质量检验16 质量特性上规范限，记作质量特性上规范限，记作 U; 下规范限，记作下规范限，记作 L相应合格或不合格概率相应合格或不合格概率L(p)为为曲线曲线 y=f

17、 (x) 之下的面积：之下的面积：不合格概率不合格概率不合格概率不合格概率合格概率合格概率UL 计量标准型抽样检验原理计量标准型抽样检验原理 计量型抽样检验标准计量型抽样检验标准MIL-STD-414MIL-STD-414目前最常用目前最常用1980年的年的MIL-STD-414（修订稿）（修订稿）K法表法表M法表法表判定系数判定系数 k判定系数判定系数M若若QUk或或QL k，接收，接收若若QU M 或或pL M，拒绝拒绝第二章第二章 质量检验质量检验17MIL-STD-414K法表法表M法表法表已知表已知表未知表未知表已知表已知表未知表未知表计量计量标准型标准型抽样检验抽样检验计量计量调整

18、型调整型抽样检验抽样检验K法已知正常、加严表K法已知放宽表K法未知正常、加严表K法未知放宽表M法已知正常、加严表M法已知放宽表M法未知正常、加严表M法未知放宽表（附表9）（附表10）（附表11）（附表12）（附表13）（附表14）（附表15）（附表16）计量型抽样检验标准计量型抽样检验标准MIL-STD-414MIL-STD-414共共8 8张表张表 计量型抽样检验标准计量型抽样检验标准MIL-STD-414MIL-STD-414第二章第二章 质量检验质量检验18 MIL-STD-414MIL-STD-414实施程序实施程序 选定检验方式选定检验方式 确定质量特性合格准则确定质量特性合格准则

19、给定给定X的上规范限的上规范限U 给定给定X的下规范限的下规范限L 给定给定U及及L 已知时，使用已知时，使用 法；法； 未知时，使用未知时，使用 S 法；法； 规定检验水平规定检验水平ISO3951给定三个一般水平给定三个一般水平和两个特殊水平和两个特殊水平S3S3、S4S4 检索样本大小代码检索样本大小代码 根据批量根据批量N和检验水平查出样本大小代码和检验水平查出样本大小代码 查查AQL代表值代表值 按企业要求的按企业要求的AQL查找，查找，MIL-STE-414代表值代表值第二章第二章 质量检验质量检验19 MIL-STD-414MIL-STD-414实施程序实施程序 查表确定抽样方案

20、及判别系数查表确定抽样方案及判别系数 根据样本量码、根据样本量码、AQL、严宽程度，查表得到、严宽程度，查表得到n , k 或或 n，M，v（K法法表表8-11） （M 法法表表12-15）其中表其中表10.11.14.15样本量样本量n固定，表固定，表8.9.12.13样本量样本量n随随AQL变化变化 抽取检验并计算判定抽取检验并计算判定 判断接受或拒绝判断接受或拒绝 质量指标与判定系数比较，判定是否接受质量指标与判定系数比较，判定是否接受（未知，未知，S 法）法）（已知，已知，法）法） 测量测量X，计算质量指标，计算质量指标 QU、QL或或PU、PL若若QUk或或QL k，接收，接收若若Q

21、U M 或或pL M，拒绝拒绝第二章第二章 质量检验质量检验20未知：未知：给定上规范限给定上规范限U时，定义质量指标时，定义质量指标 ； 给定下规范限给定下规范限L时，定义质量指标时，定义质量指标 。 K法法=11=niixxn2=11=()-1n2iisx - xn随机抽取随机抽取n个样本，计算样本均值个样本，计算样本均值 及方差及方差已知：已知：给定上规范限给定上规范限U时，定义质量指标时，定义质量指标 ； 给定下规范限给定下规范限L时，定义质量指标时，定义质量指标 。= (- )UQUx=LQ(-)xL=(- )UQU x s= ( - )LQx Ls（法）法）（s 法）法）判定规则：

22、判定规则：若若QUk或或QL k，接收；若，接收；若QU M 或或pL M，不接收。，不接收。=1 - (Q)p第二章第二章 质量检验质量检验23（1）定义质量指标）定义质量指标Q 给定上规范限给定上规范限 U 时，定义质量指标时，定义质量指标 ， 给定下规范限给定下规范限 L 时，定义质量指标时，定义质量指标 ； 这里参数这里参数v为修正系数，为修正系数， 。 求质量指标求质量指标Q相应的不合格品率估计值相应的不合格品率估计值 （ 为正态分布函数）为正态分布函数） M法法未知未知情况下：情况下：= (- )UQU x v s= ( -)LQx L v s=-1vn n（2）抽样判别法则）抽样

23、判别法则 根据批量根据批量N，AQL，检验种类，查附表，检验种类，查附表14或或15得得n，M。 M为判别系数。若：为判别系数。若：pUM或或pLM，接收；，接收； pU M 或或pL M，不接收。，不接收。=1 - (Q)p第二章第二章 质量检验质量检验24 双边规范限值双边规范限值（1）U 和和 L 合用一个总的合用一个总的 AQL 要求：要求： 有判别值有判别值M（取决于样本大小代码及总的（取决于样本大小代码及总的AQL值）值） ， 如如pM，接收；如，接收；如pM，或，或QU、 QL中有负值，不接收。中有负值，不接收。（2）U 和和 L 各有一个各有一个AQL 要求：要求： 则对上规范

24、限的则对上规范限的AQLU ，有判别值，有判别值MU ； 对下规范限的对下规范限的AQLL ，有判别值，有判别值ML 。 若若 pUMU， pLML且且pU+pLMax（MU，ML），接收；否则，接收；否则，或或QL、 QU中有负值，则不接收。中有负值，则不接收。第二章第二章 质量检验质量检验251.作直方图的步骤作直方图的步骤1 ）收集数据）收集数据 2 ）确定极差）确定极差R 3 ）确定分组的组数和组距）确定分组的组数和组距 4 ）确定各组上、下限）确定各组上、下限5 ）作频数分布表）作频数分布表 6 ）求组中值）求组中值xi和变换组中值和变换组中值ui 7 ）求平均值和标准差）求平均值和

25、标准差 8）画直方图，如图所示）画直方图，如图所示2.线性回归及有效性检验线性回归及有效性检验 yabx22nxyxybnxx yxabnn其中：其中： r =0 或或 r0时，表示不相关时，表示不相关 r =1表示完全线性相关表示完全线性相关 r 0 为正相关，为正相关，r 10的状况。的状况。中位数中位数-极差极差控制图控制图计算简便，但效果较差，便于现场使用适用于现场检验，且样本适用于现场检验，且样本量为奇数的场合。量为奇数的场合。单值单值-移动极差移动极差控制图控制图简便省事，能及时判断工序是否处于稳定状态。缺点是不易发现工序分布中心的变化。每次只能得到一个数据或每次只能得到一个数据或

26、希望尽快发现异常的情况希望尽快发现异常的情况样本量样本量n=1RX sX RX SRX 计计数数值值控控制制图图不合格品数不合格品数控制图控制图pn较常用，计算简单，操作工人易于理解样本容量相等样本容量相等不合格品率不合格品率控制图控制图p计算量大，管理界限凹凸不平样本容量可以不等样本容量可以不等缺陷数控制图缺陷数控制图C较常用，计算简单，操作工人易于理解，使用简便样本容量相等样本容量相等 （面积或长度等）（面积或长度等）单位缺陷单位缺陷数控制图数控制图U计算量大，管理界限凹凸不平样本容量不等样本容量不等 （面积或长度等）（面积或长度等）5. 常见控制图使用场合常见控制图使用场合第四章第四章

27、统计过程控制（统计过程控制（SPC）34计量型数据吗？计量型数据吗？ n=1？关心的是关心的是不合格率吗？不合格率吗？均值是否均值是否方便计算？方便计算？n是否恒定？是否恒定？n是否恒定？是否恒定？ n 10？s是否是否方便计算？方便计算？Rsxsx Rx Rx Pn或或p图图p图图C或或U图图U图图是是否否是是是是是是是是是是是是是是否否否否否否否否否否否否否否n：样本容量：样本容量6. 常见控制图选择方法常见控制图选择方法第四章第四章 统计过程控制（统计过程控制（SPC）357. 统计过程控制的流程统计过程控制的流程l确定关键工序确定关键工序l确定关键质量特征确定关键质量特征l工序能力分析

28、工序能力分析l确定抽样方案及控制图类型确定抽样方案及控制图类型l进行抽样并统计数据进行抽样并统计数据l确定控制图中心线及上线控制限确定控制图中心线及上线控制限l控制图的超限点异因分析控制图的超限点异因分析l针对异因进行改善针对异因进行改善第四章第四章 统计过程控制（统计过程控制（SPC）3612345678910均值均值极差极差0.5570.557 0.576 0.576 0.571 0.5800.580 0.578 0.575 0.579 0.575 0.572 0.574 0.574 0.023 0.023 0.580 0.579 0.577 0.578 0.5730.573 0.581

29、0.581 0.577 0.577 0.575 0.576 0.574 0.577 0.577 0.008 0.008 0.578 0.573 0.5720.572 0.575 0.575 0.5790.579 0.578 0.578 0.578 0.578 0.576 0.576 0.007 0.007 0.5720.572 0.574 0.576 0.5770.577 0.576 0.576 0.576 0.577 0.574 0.570 0.575 0.575 0.005 0.005 0.578 0.578 0.573 0.573 0.574 0.577 0.574 0.577 0.57

30、8 0.575 0.578 0.573 0.576 0.576 0.005 0.005 均值均值0.576 0.576 0.010 0.010 2222333333XXXXXXXXRUCLxxA RndnCLxRLCLxxA Rndn练习题练习题1：3423323333RRRRRRRRdUCLRRD RdCLRdLCLRRD Rd10个样本组的5次观测值，用R/d2作为 计算X控制图和R控制图x查表得n=10时A2=0.308，D3=0.223，D4=1.777220.576 0.308 0.0100.5790.5760.576 0.308 0.0100.573XXXUCLxA RCLxLCL

31、xA R431.777 0.0100.0180.0100.223 0.0100.002RRRUCLD RCLRLCLD R课后练习题课后练习题37对有对有50个零件的个零件的25组样本检验，共有组样本检验，共有34个不合格品，计算下一周期个不合格品，计算下一周期P图界限图界限练习题练习题2：)1 (13)1 (13PPnPLCLPPnPUCLPCL为不合格品数为样本量为不合格率PnnPnPnP kiPPki0为样本组数k0418. 0)1 (50130272. 0)1 (130962. 0)1 (50130272. 0)1 (130272. 0255034PPPPnPLCLPPPPnPUCLP

32、CL（为负，不考虑（为负，不考虑)课后练习题课后练习题38检查检查20个部件发现如下缺陷数统计，剔除部件个部件发现如下缺陷数统计，剔除部件20重新计算重新计算C图控制限。图控制限。练习题练习题3：16.14198.1710C87. 216.14316.14345.2516.14316.14316.14CCLCLCCUCLCCL10,17,16,20,10,14,7,14,19,16,21,10,13,11,25,15,11,25,15,11,12,8,30CCLCLCCUCLCCL33kCCkii1其中：Ci 为每个样本缺陷数 k 为样本数课后练习题课后练习题391 两种质量概述两种质量概述2

33、 2 选控控制图选控控制图3 3 两种控制图诊断两种控制图诊断4 4 过程能力概述过程能力概述5 5 过程能力指数过程能力指数6 6 过程性能指数过程性能指数7 7 两种过程能力诊断两种过程能力诊断第五章第五章 质量过程诊断质量过程诊断两种控制图诊断两种控制图诊断休哈特控制图休哈特控制图选控控制图选控控制图两种过程能力诊断两种过程能力诊断过程性能指数过程性能指数过程能力指数过程能力指数40csy1. 两种质量两种质量综合产品质量综合产品质量：总质量或工序综合质量：总质量或工序综合质量工序产品质量工序产品质量：分质量或工序固有质量：分质量或工序固有质量pzCpFC2. 休图休图偶因偶因异因异因选

34、图选图预控异因预控异因非控异因非控异因-=csy y=csiiyKm112sin2sincsiiypP计量型计量型取消上影取消上影计件型计件型计点型计点型yx上道工序上道工序总质量总质量上上（休）（休） 总质量总质量下下（休）（休） 分质量分质量下下 ( (选选) )xyyx本道工序本道工序3. 三图诊断三图诊断第五章第五章 质量过程诊断质量过程诊断414. 过程能力过程能力 PC=6短期短期长期长期过程能力过程能力 =/st2=R d过程性能过程性能 = ()lt=S标准差5. 过程能力指数（短期）过程能力指数（短期）双侧过程能力指数双侧过程能力指数上单侧过程能力指数上单侧过程能力指数下单侧

35、过程能力指数下单侧过程能力指数-=33UUPUsTTXC-=33LLPLs TX TC-=66ULpsTTTC=,PKPLPUCMin CC2(1)(1)ppK CCT13(1)PPCpPPn()3(1)nPnPCpnPP3CCCpC计件型：计件型： 和和计点型：计点型：有偏差的过程能力指数有偏差的过程能力指数第五章第五章 质量过程诊断质量过程诊断426. 过程能力指数过程能力指数Cp与合格率与合格率p关系关系= 2(-3)ppC= 1-(3) + (-3(1+)PKPpCCKM与与 重合重合M与与 不不重合重合7. 过程性能指数（长期）过程性能指数（长期）双侧过程能力指数双侧过程能力指数上单

36、侧过程能力指数上单侧过程能力指数下单侧过程能力指数下单侧过程能力指数-=33UUPUlTTXP-=33LLPLl TX TP-=66ULplTTTP=,PKPLPUPMin PP2(1)(1)ppK PPT有偏差的过程能力指数有偏差的过程能力指数第五章第五章 质量过程诊断质量过程诊断438. 过程能力指数诊断过程能力指数诊断综合过程能力指数综合过程能力指数固有过程能力指数固有过程能力指数（总）（总）（分）（分）6pzzTC6pFFTC排除上影后质量提高排除上影后质量提高最大程度最大程度记作：记作：排除上影后质量提高排除上影后质量提高相对幅度相对幅度记作：记作：利用利用 评估非控异因对本工序的影

37、响程度。评估非控异因对本工序的影响程度。 rdrd=-pFpzppdCCCP反映上影对反映上影对本工序影响本工序影响范围范围说明说明 10%10%非控异因影响小非控异因影响小10%10% 30%30%非控异因影响中等非控异因影响中等 30%30%非控异因影响大非控异因影响大rdrdrd=1-1-pzprpFpFpCPddCCC第五章第五章 质量过程诊断质量过程诊断441. 定义定义质量成本是企业为达到和保持既定的质量水平所需的费用质量成本是企业为达到和保持既定的质量水平所需的费用。包括：为确保质量发生的费用发生的费用和没有达到要求所造成的损失造成的损失2.2.内涵内涵质量成本是一种变动成本质量

38、成本是一种变动成本质量成本是一种机会成本质量成本是一种机会成本质量成本是一种估计性的成本质量成本是一种估计性的成本3.3.构成构成质量成本质量成本运行质量成本运行质量成本预防成本预防成本鉴定成本鉴定成本内部故障成本内部故障成本外部故障成本外部故障成本外部质量保证成本外部质量保证成本第六章第六章 质量成本质量成本454.4. 目标与原理目标与原理目标：在质量质量、成本成本和效益间取得平衡，确定适宜的质量水平。质量成本特性曲线质量成本特性曲线第六章第六章 质量成本质量成本质量总成本曲线质量总成本曲线465.5.最佳质量水平成本最佳质量水平成本总质量成本总质量成本*1FFPKK最佳质量水平最佳质量水

39、平1211pppqTCCCKFKFqppp最优质量成本最优质量成本*11ppTCKFpp6.6.结构比例分析结构比例分析质量成本质量成本二级科目二级科目比例（比例（%）朱兰朱兰哈灵顿哈灵顿桑德霍姆桑德霍姆预防成本率预防成本率1-5100.5-10鉴定成本率鉴定成本率10-502510-50内部损失成本率内部损失成本率25-405725-40外部损失成本率外部损失成本率25-40820-40第六章第六章 质量成本质量成本477.7.单位损失成本灵敏度单位损失成本灵敏度用已投入的鉴定成本用已投入的鉴定成本(P)(P)、预防成本、预防成本(A)(A)与损失成本增量与损失成本增量( (F)F)的比值的

40、比值1+ =PAF2 =(+)FPA8.8.改善效用灵敏度改善效用灵敏度上期内外部损失成本与本期内外部损失成本的差值上期内外部损失成本与本期内外部损失成本的差值( (F)F)与鉴定与鉴定成本、预防成本的增加量成本、预防成本的增加量( (P+P+A)A)比值比值第六章第六章 质量成本质量成本48第七章第七章 质量设计质量设计因素因素：因素是影响试验指标的原因。因素是影响试验指标的原因。水平：水平：水平是某个因素所处的状态和条件或取值。水平是某个因素所处的状态和条件或取值。主效应：主效应：某一因素的各水平在不同水平组合的实验观测值的平某一因素的各水平在不同水平组合的实验观测值的平均值之间的差值，称

41、为该因素的主效应。均值之间的差值，称为该因素的主效应。 交互作用：交互作用：一个因素的效应受另一个因素水平不同的影响，称一个因素的效应受另一个因素水平不同的影响，称为因素之间的交互作用。为因素之间的交互作用。 2.正交实验方法：正交实验方法： 1.1.设计实验并获取结果设计实验并获取结果2.2.获取参数估计值获取参数估计值3.3.方差分析方差分析4.4.实验结果分析实验结果分析 1.基本概念：基本概念： 493.正交表正交表 试验设计用一张试验设计用一张n行行k列的表来表示，表的每一行对应一次试验，列的表来表示，表的每一行对应一次试验，每列对应一个因素。任意一列中，各水平出现的次数相同，任意两

42、每列对应一个因素。任意一列中，各水平出现的次数相同，任意两列同行上水平组合的有序对出现次数相等。列同行上水平组合的有序对出现次数相等。( )uqiL t正交表列数正交表列数正交表行数正交表行数因素个数因素个数因素水平数因素水平数第七章第七章 质量设计质量设计当当因素水平相同因素水平相同，选用：，选用：L4，L8，L9，L18，L27，L25 ， L64等；等；当当因素水平不同因素水平不同，选用混合正交表，如：，选用混合正交表，如：L16（4326）L8（424）等；）等；当当精度要求高精度要求高，选用实验次数多的；当，选用实验次数多的；当实验费用高实验费用高，选用实验次数少，选用实验次数少当当

43、交互作用多交互作用多，选用较大的正交表；当，选用较大的正交表；当交互作用少交互作用少，选用较小正交表，选用较小正交表4.正交表选用正交表选用 50第七章第七章 质量设计质量设计5.5.正交试验设计步骤正交试验设计步骤1) 找目标，定标准找目标，定标准2) 挑因素，选水平挑因素，选水平3) 选用正交表选用正交表4) 表头设计表头设计5) 确定实验方案确定实验方案6) 分析结果，确定最佳组合分析结果，确定最佳组合方法方法1：直观分析法：直观分析法方法方法2：极差分析：极差分析方法方法3：方差分析：方差分析6.6.有交互作用的正交试验设计有交互作用的正交试验设计第七步：二元分析第七步：二元分析1)

44、找目标，定标准找目标，定标准2) 挑因素，选水平挑因素，选水平3) 选用正交表选用正交表4) 表头设计表头设计5) 确定实验方案确定实验方案6) 分析结果，确定最佳组合分析结果，确定最佳组合重点讨论重点讨论AC和和BC两因素的交互作用时两因素的交互作用时C因素的改变对因素的改变对A、B因素的影响趋正因素的影响趋正/负负 51第七章第七章 质量设计质量设计7.7.多指标正交试验设计：多指标正交试验设计：平衡法平衡法评分法评分法次序评分法次序评分法公式评分法公式评分法8.8.三次设计三次设计 系统设计系统设计 参数设计参数设计 容差设计容差设计（系统的功能和架构）（系统的功能和架构）（影响质量特性

45、的因素水平）（影响质量特性的因素水平）（各因素水平的公差限制波动）（各因素水平的公差限制波动）9.9.萃智方法萃智方法 系统冲突与物理矛盾系统冲突与物理矛盾 通用技术参数种类通用技术参数种类 冲突解决矩阵冲突解决矩阵 发明创新原理发明创新原理48种通用技术参数种通用技术参数52第七章第七章 质量设计质量设计10.10.参数设计参数设计望目特性望目特性：产品的质量特征产品的质量特征y具有固定的目标值具有固定的目标值m望大特性望大特性：产品的质量特征产品的质量特征y越大越好越大越好望小特性望小特性：产品的质量特征产品的质量特征y越小越好越小越好信噪比信噪比：名称来源于通信领域，反映信号的功率和名称

46、来源于通信领域，反映信号的功率和 噪声功率之比噪声功率之比信号（信号（SignalSignal） 噪音（噪音（NoiseNoise）SN=基本原理基本原理:1) 分析可控因素，误差因素，并选择可控因素最佳水平；分析可控因素，误差因素，并选择可控因素最佳水平； 2) 利用正交实验设计优化设计参数；利用正交实验设计优化设计参数； 3) 用最经济的手段确定用最经济的手段确定各参数最优水平组合各参数最优水平组合方案，使系统的质量特方案，使系统的质量特性波性波 动最小，对噪声最不敏感动最小，对噪声最不敏感, 抗干扰性强，又称稳健性设计。抗干扰性强，又称稳健性设计。53第七章第七章 质量设计质量设计11.

47、11.容差设计容差设计 容差设计的核心思想是根据各参数的波动对产品质量特征的影响，容差设计的核心思想是根据各参数的波动对产品质量特征的影响，从技术的可实现性和经济型角度考虑，对影响大的参数或元件给予较从技术的可实现性和经济型角度考虑，对影响大的参数或元件给予较小的公差，对影响小的参数或元件给予较大的公差。小的公差，对影响小的参数或元件给予较大的公差。 。（影响大的部件使用高稳定性元件，影响小的部件改用次等级的元件）（影响大的部件使用高稳定性元件，影响小的部件改用次等级的元件）提高整体精度提高整体精度降低制造成本降低制造成本望目特性质量损失函数望目特性质量损失函数2L yk ym（ ） （）2L

48、k望小特性质量损失函数望小特性质量损失函数2=Ak，2( ) =L yky望大特性质量损失函数望大特性质量损失函数2= ,kA2( ) =kL yy54第七章第七章 质量设计质量设计12.12.安全系数法确定容差安全系数法确定容差0AA 00AA 安全系数安全系数达到功能限界时的平均损失达到功能限界时的平均损失判定不合格时的平均损失判定不合格时的平均损失（用户承担）（用户承担）（工厂承担）（工厂承担）由于由于A0A，所以安全系数，所以安全系数1， 越大说明丧失功能是损失越大。越大说明丧失功能是损失越大。对于安全性能要求较高的产品，安全系数采用对于安全性能要求较高的产品，安全系数采用=45根据质

49、量损失函数可知：根据质量损失函数可知：0 0 望小特性的质函数量损失望小特性的质函数量损失望大特性的质函数量损失望大特性的质函数量损失望目特性的质函数量损失望目特性的质函数量损失55第七章第七章 质量设计质量设计13.13.质量屋原理质量屋原理（1 1）左墙）左墙顾客需求及其重要度；顾客需求及其重要度；（2 2）天花板）天花板工程质量（设计要工程质量（设计要 求或质量特性）；求或质量特性）；（3 3）房间）房间关系矩阵关系矩阵（4 4）地板）地板工程措施的指标工程措施的指标 极其重要度；极其重要度；（5 5）屋顶）屋顶相关矩阵；相关矩阵；（6 6）右墙）右墙市场竞争能力市场竞争能力 评估矩阵；

50、评估矩阵；（7 7）地下室）地下室技术竞争能力技术竞争能力 评估矩阵。评估矩阵。 图图10-1-2 质量屋结构图质量屋结构图市场竞争力市场竞争力M M 本产品本产品 国内对手国内对手改进后改进后国外对手国外对手 1 1 m m本产品本产品改进后改进后国内对手国内对手 国外对手国外对手关系度关系度 (3)(2)(1)1 2 1 2 n n(5)(6)(4)(7) 工程措施重要度工程措施重要度 顾客需求重要度顾客需求重要度Ki Ki 56第八章第八章 试验设计试验设计1.1.试验设计的试验设计的分类分类（1）按照流派分）按照流派分西方经典试验方法西方经典试验方法日本田口玄一的方法日本田口玄一的方法

51、比较试验、响应曲面试验、比较试验、响应曲面试验、全因子试验、部分因子试验全因子试验、部分因子试验QFD、三次设计、正交实验、三次设计、正交实验（2）按原理分）按原理分全因子试验全因子试验部分因子试验部分因子试验响应曲面试验响应曲面试验田口方法田口方法（3）按因素个数分）按因素个数分单因子试验单因子试验多因子试验多因子试验（4）按因素水平分）按因素水平分2水平试验水平试验3水平试验水平试验K水平试验水平试验混合试验设计混合试验设计572.DOE2.DOE的作用与意义的作用与意义（1）分清各个因素对指标影响的大小，找出主要因素；）分清各个因素对指标影响的大小，找出主要因素；（2）了解因素与指标的规

52、律性，即各因素对指标的影响规律；）了解因素与指标的规律性，即各因素对指标的影响规律；（3）了解各因素之间的相互影响情况，即因素间的交互作用情况；）了解各因素之间的相互影响情况，即因素间的交互作用情况；（5）通过方差分析，可以了解试验误差的大小，从而提高试验的精度。）通过方差分析，可以了解试验误差的大小，从而提高试验的精度。（4）迅速找出最优的生产条件或工艺条件，确定最优的方案；）迅速找出最优的生产条件或工艺条件，确定最优的方案；第八章第八章 试验设计试验设计3.DOE3.DOE的类型的类型1.单因素试验设计单因素试验设计 2.全因子试验设计全因子试验设计3.部分因子试验设计部分因子试验设计 4

53、.响应曲面试验设计响应曲面试验设计4.4.拉依达准则拉依达准则 (3(3准则准则) )(3 )0.003p xu58第八章第八章 试验设计试验设计若若FFFFFF 影响显著影响显著总变异总变异SSTSST各因素变异各因素变异SSXSSX误差变异误差变异SSESSE相相除除得得F F均方差均方差MSSXMSSXF F与与F F相比相比均方差均方差MSSEMSSE其中：其中：2()nSSTyy212121()()()niiniiniiSSAnSSBnSSCn5.5.方差分析方差分析SSESSTSSASSBSSC59第八章第八章 试验设计试验设计1436.166 0.54445yx=+6.6.回归分

54、析回归分析 确定两种或两种以上变量间相互依赖关系的统计分析方法，找确定两种或两种以上变量间相互依赖关系的统计分析方法，找出一条最能够代表所有观测值的函数，用此函数代表因变量和自变出一条最能够代表所有观测值的函数，用此函数代表因变量和自变量之间的关系，并通过显著性水平临界值检验其有效性。量之间的关系，并通过显著性水平临界值检验其有效性。60假定产品规定的时间为假定产品规定的时间为t t，随机变量，随机变量X X的分布函数为：的分布函数为： F F( (t t)=)=P P X Xt t,t t00 F F( (t t) )是产品失效的概率函数，称为故障分布函数，也称故障概率。是产品失效的概率函数

55、，称为故障分布函数，也称故障概率。产品在规定时间产品在规定时间t t内不发生故障的概率为：内不发生故障的概率为：P P X Xt t=1-=1-F F( (t t)=)=F F ( (t t) ) 通常为无故障概率，或称可靠度函数，简称可靠度，记为通常为无故障概率，或称可靠度函数，简称可靠度，记为R R( (t t) )，可靠度和故障分布函数之和恒等于可靠度和故障分布函数之和恒等于1: 1: R R( (t t) )F F( (t t) 1) 1 R(t)R(t)是非负的递减函数，是非负的递减函数，F(t) F(t) 是非负的递增函数，说明随着时间的增是非负的递增函数，说明随着时间的增加产品发

56、生故障或失效的可能性增大，可靠度变小；加产品发生故障或失效的可能性增大，可靠度变小；R()R()0 0，F()F()1 1 表示只要时间充分长，产品终究都会失效；表示只要时间充分长，产品终究都会失效；第九章第九章 可靠性基础可靠性基础1.1.可靠度可靠度61时刻时刻t t后单位时间发生故障的概率，并称其为故障分布密度函数后单位时间发生故障的概率，并称其为故障分布密度函数如果已知故障数据，且产品数如果已知故障数据，且产品数N N相当大，则可求出每个时间间隔相当大，则可求出每个时间间隔tt内内的故障数的故障数r(t)r(t)，从而得到平均经验故障密度，从而得到平均经验故障密度( ) =( )f t

57、Ft( )( )( ) =0r tF tf tN tt第九章第九章 可靠性基础可靠性基础2.2.故障分部密度函数故障分部密度函数3.3.f(t)、R(t)及及F(t)之间的关系之间的关系 R(t)可靠度F(t)f(t)0t f(t)故障分布密度函数f(t)与与R(t)、F(t)的关系的关系故障概率62第九章第九章 可靠性基础可靠性基础4.4.失效率函数失效率函数失效率是产品正常工作失效率是产品正常工作t t时刻后，单位时间失效的概率时刻后，单位时间失效的概率失效率通常的单位是：失效率通常的单位是：“1010-3-3/ /h h”、“1010-5-5/ /h h”。 例例 假设产品寿命服从指数分

58、布，试求其失效率。假设产品寿命服从指数分布，试求其失效率。 解解 产品寿命的分布函数为产品寿命的分布函数为 其可靠度函数为其可靠度函数为 由式（由式（12-2-1912-2-19），其失效率为），其失效率为( )( )( ) =( )1-( )f tf t tR tF t( ) =,0-tf tettt( ) =( )d=-u-tR tf uuedue( )( ) =( )-t-tf te tR te寿命为指数分布的产品其寿命为指数分布的产品其失效率与时间无关失效率与时间无关，说明，说明指数分布具有指数分布具有无记忆性无记忆性，或称为或称为无后效性无后效性63第九章第九章 可靠性基础可靠性基础

59、5.5.失效率函数曲线失效率函数曲线失效率类型特 性维修效果（1）递减型多见于合格品和次品混在一起的产品。在最初的使用时期，许多电子元件的失效率多属于此类型不进行预防维修，因随时间增加而变化，故筛选很有效（2）恒定型 由于各种失效原因或承受应力的随机发生。多见于比较复杂产品的最佳状态 预防维修不起作用（3）递增型由于内在的磨损、老化等致使寿命终止，失效集中发生。多见于材料的机械磨损或腐蚀等在失效集中发生前进行替换是有效的6.6.失效率基本形式失效率基本形式64 “平均寿命平均寿命”是产品寿命的平均值，或寿命的数学期望是产品寿命的平均值，或寿命的数学期望（通常记为（通常记为E E( (t t) )），是产品从投入运行到发生失效的平均），是产品从投入运行到发生失效的平均无故障工作时间。无故障工作时间。 对于不可修复产品，产品的平均寿命是指产品失效前正常对于不可修复产品，产品的平均寿命是指产品失效前正常运行时间的平均值，也称为产品失效前的平均时间，记为运行时间的平均值，也称为产品失效前的平均时间，记为MTTFMT