质量管理学-SPD概述

本资料来源第八章SPD第一节两两种质质量诊断断第二节两两种控控制图诊诊断的理理论与方方法第三节过过程能能力第四节两两种过过程能力力指数第一节两两种质质量诊断断一、什么么是两种种质量二、两种种质量之之间的关关系一、什么么是两种种质量在任何工工序都存存在两种种产品质质量：综综合产品品质量与与工序产产品质量量。综合产品品质量指指包括本本工序以以及所有有上道工工序在内内的总加加工质量量，称为为总质量量（totalquality）或工序序综合质质量。工序产品品质量则则指该工工序本身身的加工工质量，，称为分分质量（（partialquality）或工序序固有质质量。二、两种种质量之之间的关关系一个产品品的加工工，一般般是由上上一道工工序将半半成品送送到本工工序，本本工序在在此基础础上进行行加工，，加工完完成后形形成新的的半成品品，送到到下一道道工序，，直至成成为成品品，环环环相扣，，如同一一条链。。每一道工工序加工工的好坏坏，即本本工序的的质量，，与上一一道工序序的综合合质量一一起形成成本工序序的综合合质量传传送到下下一工序序，影响响着下一一道工序序的质量量，而其其自身又又受上一一道工序序的综合合质量的的影响。。每道工序序均有分分质量，，而分质质量仅仅仅是总质质量的一一部分，，且沿着着工艺技技术路线线积累形形成总质质量。总总质量是是由本工工序的分分质量与与上一道道工序的的影响（（简称上上影）构构成。第二节两种控制制图诊断断的理论论与方法法一、选控控评估法法的基本本思路二、选控控图的操操作过程程与例三、两种种控制图图诊断一、选控控评估法法的基本本思路（一）选选控控制制图的原原理（二）选选控图的的控制界界限（一）选选控控制制图的原原理选控控制制图是一一种控制制图，不不但可区区分异因因和偶因因，而且且可进一一步将异异因分解解为欲控控异因与与非控异异因。休图与选选图的功功能如图图8-2--1所示。工序质量量指标y的均值与方差σ2随上道工工序质量量指标x的变化而而变（见见图8-2--2）。为达到选选控的目目的，必必须消除除上道工序的的影响，，可采用用标准化化控制图的方方法，通通过变换换使之成成为标准正态态分布。。在大样样本条件件下，工序质量量值变换换成：近近似服服从标准准正态分分布N(0,1)，称变变换后的的质量值值为选控控值。休图偶因异因预控异因非预控异因选图图8-2-1休图与选图的功能图8-2--2质量分布布变化图图（二）选选控图的的控制界界限1.正态分布布选控图图的控制制限2.二项分布布及泊松松分布的的选控图图的控制制限1.正态分布布选控图图的控制制限⑴（选控单单值-选控移动动极差））控制图图的控制制限⑵（（选控控均值-选控极差差）控制制图的控控制限⑴Xcs-Rscs（选控单单值-选控移动动极差））控制图图的控制制限Xcs图：Rscs图：其中：是是选控控值的总总体平均均值，为为的的总体体标准差差，为为的的样样本平均均值，而而Rscs则是ycs的样本移移动极差差Rscs=|ysci-ycsi+1|为的的样本移移动极差差均值图：⑵（选控均均值-选控极差差）控制制图的控控制限其中：是是的的总体体平均值值，为为的的总体标标准差，，为为的的样样本平均均值，而而则则是是的的样样本极差差，为的的样本极极差均值值，是是选选控值的的总体均均值，是是的的总体标标准差。。Rcs图：2.二项分布布及泊松松分布的的选控图图的控制制限(1)二项分布布选控图图的控制制限(2)泊松分布布的选控控图的控控制限选控图的的操作过过程，可可以分为为以下六六个步骤骤：1.寻找控制制对象（（质量指指标）与与非控系系统因素素间的函函数关系系；2.将控制对对象的实实测值变变换成选选控值，，即计算算；；3.计算相应应的；；4.计算及及；；5.计算控制制限；6.作控制图图。详见[例8.2..1]二、选控控图的操操作过程程与例三、两种种控制图图诊断要诊断一一条生产产线，需需要将其其分成若若干基本本单元（（两个上上下相连连的工序序作为一一个基本本单元））分别诊诊断。休哈特控控制图可可以度量量总质量量（称为为全控图图all-controlchart），选控控图可度度量分质质量，故故用两个个休哈特特控制图图度量上上道工序序及本工工序的总总质量，，而用选选控图度度量本工工序的分分质量，，于是形形成一个个三图诊诊断系统统（图8-2--6）。三图图诊断系系统以本本道工序序为中心心进行诊诊断。若在一条条生产线线的基本本单元均均建立三三图诊断断系统，，并将其其按顺序序连接，，则构成成生产线线的质量量诊断系系统。图图8-2--7是在四道道工序的的生产线线建立三三图诊断断系统示示意图。。上道工序本道工序总质量上休图上总质量下休图下分质量下选图下

图8-2-6三图诊断系统工序1工序2工序3工序4休图1休图2选图2休图3选图3休图4选图4

图8-2-7生产线三图诊断系统示意图第三节过过程能能力一、过程程能力的的概念二、过程程能力Cp三、Cp、CpK和不合格格率p的关系四、过程程性能指指数Pp与Ppk一、过程程能力的的概念（一）短短期过程程能力（二）长长期过程程能力（一）短短期过程程能力短期过程程能力(short-termprocesscapability)或称固有有过程能能力（inherentprocesscapability）是仅由由偶因引起的变变异所形形成的过过程能力力，反映映“短期””差异（short-termvariation）。“短期””差异由由控制图图的有关关参数估估计：或

必须在稳稳态下求求得。（二）长长期过程程能力长期过程程能力(long-termprocesscapability)，是指由由异因与偶偶因之和和引起的总总变异，，反映了了“长期期”差异异（long-termvariation）。可用标准准差s估计“长长期”差差异，即即从方差分分析的角角度而言言，短期期过程能能力反映映组内差异异（variationwithingroup）,而长期过过程能力力则反映映组内和组组间（variationbetweengroup）的差异。二、过程程能力Cp过程能力力指数（（processcapabilityindex，PCI）以往称称为工序序能力指指数，是是用于度度量过程程加工质质量符合合技术规规范，即即企业满满足顾客客要求的的程度的的指标。。（一）无无偏移情情况的过过程能力力指数（二）有有偏移情情况的过过程能力力指数Cpk（一）无无偏移情情况的过过程能力力指数1．无偏移移双侧规规范情况况的过程程能力指指数2．无偏移移单侧规规范情况况的过程程能力指指数1．无偏移移双侧规规范情况况的过程程能力指指数当规范中中心M与受控过过程中心心（计正正态均值值）重合时，，称成过过程能力力“无偏偏”，此此时过程程能力指指数定义义为：[例8.3..1]按工艺规规范要求求，某零零件热处处理温度度为760℃℃5℃，长期测测试结果果表明，，炉温服服从的正正态分布布，试计计算过程程能力指指数。[解]由于=M=760,T=10℃℃,σ=2℃,,故由于Cp≈0.833<<1，即T<6σ，表明受受控的过过程能力力不能满满足要求求，如放放宽条件件，例如如温度控控制范围围放宽至至760℃℃8℃，此时T=16℃℃，代入算算Cp值为说明条件件放宽后后，受控控过程已已能满足足要求。。2．无偏移移单侧规规范情况况的过程程能力指指数上单侧过过程能力力指数下单侧过过程能力力指数[例8.3..3]某产品含含有一种种杂质，，按技术术规范的的要求，，最高不不能超过过12.2毫克，抽抽样结果果样本标标准差是是指σ为0.038，均值，，求工序序能力指指数。[解]这是有上限而无无下限的的情况，，可由式式(8-3-5))计算过程程能力指指数有，，

（二）有有偏移情情况的过过程能力力指数Cpk有偏移情情况的过过程能力力指数CPK为：也称实际际过程能能力指数数，CP也称为潜潜在过程程能力指指数。CPK可修改为为：[例8.3..4]根据技术术要求，，某零件件的尺寸寸要为，，由随机机抽样数数据计算算的样本本特性值值为，，，，试计算算CPK。[解]三、Cp、CpK和不合格格率p的关系（一）CP和不合格格率p的关系（二）CPK和不合格格率p的关系（三）Cp-K-P数值表法法（一）CP和不合格格率p的关系当M与重合，即即无偏移移时，CP和不合格格率p的关系。。由图8-3--7，不合格格率为：：μTTUTLPUPL图8-3-7不合格率分布（二）CPK和不合格格率p的关系当M与不重合，，即有偏偏移时(图8-3--8)，不合格格品率为为：Mμε

TUTLp图8-3-8有偏移时的不合格率又，，及，，则有（三）Cp-K-P数值表法法如前所述述，可由由工序能能力指数数CP和相对偏偏移系数数K计算不合合格品率率。为应应用方便便，根据据CP和K值及式（（8-3--14），借助助Excel编制由工工序能力力指数Cp与相对偏偏移量K求总体不不合格率率p的数值表表（表8.3..1）。由此此，可以以方便地地计算不不合格率率，称为为Cp-K-P数值表法法。图8-3--9表明了CP、K与不合格格率p的关系图8-3--9CP、K与不合格格率p的关系kp0.0010.0020.0030.0040.0050.0060.000.000.200.400.600.780.942.001.671.331.000.67四、过程程性能指指数Pp与Ppk（一）过过程性能能（processperformance）（二）过过程性能能指数（（processperformanceindex）（三）过过程性能能指数的的作用（一）过过程性能能（processperformance）过程性能能即长期期过程能能力。其其定义与与过程能能力相同同，为过过程标准准差的6倍。长期标准准差σL只能通过过样本标标准差s估计，由由于长期期数据至至少有100个以上的的数据，，修偏系系数c4近似于1，故无需需修偏。。于是，，从而，有有:其中，（二）过过程性能能指数（（processperformanceindex）过程性能能指数也也有多种种，它们们是：PP、PPk、PPU以及PPL，分别于于过程能能力指数数CP、CPK、CPU、CPL对应。过程性能能指数PP、PPk、PPU、PPL的定义是是：无偏过程程性能指指数单侧上限限过程性性能指数数单侧下限限过程性性能指数数有偏过程程性能指指数（三）过过程性能能指数的的作用一般而言言，长期期标准差差的估计计值大大于稳稳态（短短期）标标准差的的估计值值。。改进质质量就是是减小长长期标准准差的估估计值，，使之趋趋近稳态态标准差差的估计计值。。两者之之差，反反映质量量可改进进的范围围，称为为过程稳稳定系数数：而差的相相对值