检测与质量项目1检测与质量管理课件

为什么要学习这门课程企业调研结果课程通过教学做一体化的教学模式，有效提高了我们在产品检测和质量分析方面的实践能力。课程使我们具备良好的职业操守和职业素养。

课程为我们毕业后胜任就业岗位，适应企业对质量第一的工作要求产生重要的作用，也为今后我们在企业进一步持续发展起到了良好的支撑作用。学习内容按“认知规律由感性到理性，零件结构由简单到复杂，精度要求由普通到精密，分析方法由单一到综合”的原则课程团队选择具有一定代表性的轴套、轮盘、座架、箱体、齿轮等典型零件作为产品检测和质量分析的载体，具有很强的针对性和适用性，并按照由易到难的原则确定各项目任务难度，便于我们掌握。课程特点这门课融合产品检测与质量分析的内容，符合企业实际要求。产品质量是企业生存发展的基础，检测的意义不仅在于剔除不合格品，更要求通过检测发现质量问题，预防质量缺陷，提出质量改进措施，保证工序质量，提高产品合格率，降低生产成本。

项目一

检测与质量管理

项目一检测与质量管理

§1概述§2长度量值的传递§3计量器具和测量方法§4测量误差§5各类测量误差的处理§6等精度测量列的数据处理§1概述任务1.1检测技术认知一、测量与检测的重要性没有测量，就没有科学。--门捷列夫在现代制造业中，设计是主导，材料是基础，制造是关键，检测是保证。--师昌绪院士§1概述二、各类检测实验室的现状我国为社会提供公正数据的检测实验室总数大约有20000多家，所检产品种类覆盖了我国产品大类总数的99%。由质检部门依法设置、依法授权和由部门自行设立的各类、各级质检实验室共有约5500多家，从业人员约11万余人，固定资产净值过百亿元，仪器设备拥有量约33万台套。由质检部门依法设置、依法授权的国家质检中心397家，从业人员约2万余人，固定资产净值近109亿元，仪器设备拥有量约15万台套。§1概述三、检测案例—工程材料的失效分析表1-1工程工业中失效原因的比例表1-1工程工业中失效原因的比例§1概述失效分析的一般程序：(1)收集背景资料并选取试样；(2)对失效零件进行初步考察（肉眼观察、拍照并记录）；(3)无损检测；(4)机械试验（包括硬度与韧性试验）；(5)选择、标记、保存和清理所有试样；(6)宏观显微镜检查及分析（断口表面、二次裂纹及其他表面现象）；(7)微观显微镜检查及分析；(8)选择与制备金相检验切片；(9)检查与分析金相检验切片；(10)确定失效机理；(11)化学分析（试块的、局部的、表面腐蚀产物、镀层或涂料的分析及显微探针试验）；(12)断裂力学分析；(13)模拟服役条件试验（必要时）；(14)分析全部证据，得出正式的结论并写出报告（包括建议书）。§1概述任务1.2收集质量管理案例一、质量管理发展过程

管理的发展大致经历了3个阶段。（1）质量检验阶段20世纪前，产品质量主要依靠操作者本人的技艺水平和经验来保证，属于“操作者的质量管理”。20世纪初，以F.W.泰勒为代表的科学管理理论的产生，促使产品的质量检验从加工制造中分离出来，质量管理的职能由操作者转移给工长，是“工长的质量管理”。随着企业生产规模的扩大和产品复杂程度的提高,产品有了技术标准（技术条件），公差制度（见公差制）也日趋完善，各种检验工具和检验技术也随之发展，大多数企业开始设置检验部门，有的直属于厂长领导，这时是“检验员的质量管理”。上述几种做法都属于事后检验的质量管理方式。§1概述任务1.2收集质量管理案例一、质量管理发展过程

管理的发展大致经历了3个阶段。（2）统计质量控制阶段1924年，美国数理统计学家W.A.休哈特提出控制和预防缺陷的概念。他运用数理统计的原理提出在生产过程中控制产品质量的“6σ”法，绘制出第一张控制图并建立了一套统计卡片。与此同时，美国贝尔研究所提出关于抽样检验的概念及其实施方案,成为运用数理统计理论解决质量问题的先驱，但当时并未被普遍接受。以数理统计理论为基础的统计质量控制的推广应用始自第二次世界大战。由于事后检验无法控制武器弹药的质量，美国国防部决定把数理统计法用于质量管理，并由标准协会制定有关数理统计方法应用于质量管理方面的规划，成立了专门委员会，并于1941～1942年先后公布一批美国战时的质量管理标准。§1概述任务1.2收集质量管理案例一、质量管理发展过程

管理的发展大致经历了3个阶段。（3）全面质量管理阶段50年代以来,随着生产力的迅速发展和科学技术的日新月异，人们对产品的质量从注重产品的一般性能发展为注重产品的耐用性、可靠性、安全性、维修性和经济性等。在生产技术和企业管理中要求运用系统的观点来研究质量问题。在管理理论上也有新的发展，突出重视人的因素，强调依靠企业全体人员的努力来保证质量。此外，还有“保护消费者利益”运动的兴起，企业之间市场竞争越来越激烈。在这种情况下，美国A.V.费根鲍姆于60年代初提出全面质量管理的概念。他提出，全面质量管理是“为了能够在最经济的水平上、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，并把企业各部门在研制质量、维持质量和提高质量方面的活动构成为一体的一种有效体系”。中国全面质量管理中国自1978年开始推行全面质量管理，并取得了一定成效。

管理的发展与工业生产技术和管理科学的发展密切相关。现代关于质量的概念包括对社会性、经济性和系统性三方面的认识。①质量的社会性：质量的好坏不仅从直接的用户，而是从整个社会的角度来评价，尤其关系到生产安全、环境污染、生态平衡等问题时更是如此。②质量的经济性：质量不仅从某些技术指标来考虑，还从制造成本、价格、使用价值和消耗等几方面来综合评价。在确定质量水平或目标时，不能脱离社会的条件和需要，不能单纯追求技术上的先进性，还应考虑使用上的经济合理性，使质量和价格达到合理的平衡。③质量的系统性：质量是一个受到设计、制造、使用等因素影响的复杂系统。例如，汽车是一个复杂的机械系统，同时又是涉及道路、司机、乘客、货物、交通制度等特点的使用系统。产品的质量应该达到多维评价的目标。国外全面质量管理1950年代戴明提出质量改进的观点——在休哈特之后系统和科学地提出用统计学的方法进行质量和生产力的持续改进；强调大多数质量问题是生产和经营系统的问题；强调最高管理层对质量管理的责任。此后，戴明不断完善他的理论，最终形成了对质量管理产生重大影响的“戴明十四法”。现代质量管理追求顾客满意，注重预防而不是检查，并承认管理层对质量的责任，下面我们简略介绍一下他及其他对质量管理的贡献。戴明博士生于美国不但具有学问上的成就，对世界各国品质经营的推动更有功不可没的伟大贡献，也称得上质量管理的一代宗师了。国外全面质量管理PDCA循环PDCA循环又称“戴明环”。PDCA四个英文字母及其在PDCA循环中所代表的含义如下：P（Plan）——计划，确定方针和目标，确定活动计划；D（Do）——执行，实地去做，实现计划中的内容；C（Check）——检查，总结执行计划的结果，注意效果，找出问题；A（Action）——行动，对总结检查的结果进行处理，成功的经验加以肯定并适当推广、标准化；失败的教训加以总结，以免重现，未解决的问题放到下一个PDCA循环。国外全面质量管理PDCA循环有如下三个特点：1)大环带小环。如果把整个企业的工作作为一个大的PDCA循环，那么各个部门、小组还有各自小的PDCA循环，就像一个行星轮系一样，大环带动小环，一级带一级，有机地构成一个运转的体系。2)阶梯式上升。PDCA循环不是在同一水平上循环，每循环一次，就解决一部分问题，取得一部分成果，工作就前进一步，水平就提高一步。到了下一次循环，又有了新的目标和内容，更上一层楼。下面图1-2表示了这个阶梯式上升的过程。国外全面质量管理PDCA循环有如下三个特点：3）科学管理方法的综合应用。PDCA循环的四个阶段又可细分为八个步骤，每个步骤的具体内容和所用的方法如下表1-3所述。现在比较著名的ISO9000就是采用PDCA循环实行的。国外全面质量管理典型案例戴明、朱兰、费根堡姆的全面质量管理理论在日本被普遍接受。日本企业创造了全面质量控制（TQC）的质量管理方法。统计技术中的一些方法，特别是“因果图”、“流程图”、“直方图”、“检查单”、“散点图”、“排列图”、“控制图”等被称为“老七种”工具的方法，被普遍用于质量改进。

1970年代TQC使日本企业的竞争力极大地提高，其中，轿车、家用电器、手表、电子产品等占领了大批国际市场。因此促进了日本经济的极大发展。日本企业的成功，使全面质量管理的理论在世界范围内产生巨大影响。1987年ISO9000系列国际质量管理标准问世，质量管理与质量保证开始在世界范围内对经济和贸易活动产生影响。质量管理中常用的统计工具

老七种工具：检查表（又名调查表、统计分析表、点检表、查检表）、分层法、排列图（又名帕累托图）、因果图（又名石川图、特性要因图、鱼刺图）、直方图（又名柱状图）、散布图、控制图（又名休哈特图）新七种工具：关系图法、KJ法、系统图法、矩阵图法、矩阵数据分析法、PDPC法、矢线图法

质量管理七种工具直方图是用来分析数据信息的常用工具，它能够直观地显示出数据的分布情况。关联图用于将关系纷繁复杂的因素按原因-结果或目的-手段等目的有逻辑地连接起来的一种图形方法。流程图是将一个过程的步骤用图的形式表示出来的一种图示工具。它既可以用来描述现有过程，亦可用来设计一个新过程。亲和图用于归纳、整理由“头脑风暴”法产生的观点、想法等语言资料，按它们之间的亲近关系加以归类、汇总的一种图示方法。常用的七种工具新七种工具排列图又叫帕累托图，它是将各个项目从最主要到最次要的顺序进行排列的一种工具。控制图用来对过程状态进行监控，并可度量、诊断和改进过程状态。散布图是用来发现和显示两组相关数据之间相关关系的类型和程度，或确认其预期关系的一种示图工具。树图也叫系统图，它可以系统地将某一主题分解成许多组成要素，以显示主题与要素、要素与要素之间的逻辑关系和顺序关系。常用的七种工具新七种工具调查表又叫检查表、统计分析表等，用来系统地收集资料和积累数据，确认事实并对数据进行粗略整理和分析的统计图表。矩阵图是以矩阵的形式分析因素间相互关系及其强弱的图形。它由对应事项、事项中的具体元素和对应元素交点处表示相关关系的符号构成。因果图又叫鱼刺图，用来罗列问题的原因，并将众多的原因分类、分层的图形。雷达图用于描绘现有状况与目标之间差距的大小程度。常用的七种工具新七种工具水平对比法是通过不断地将企业流程与世界处于领先地位的企业相比较，以获得有助于改善经营绩效的信息。它是一项有系统的、持续性的评估过程。头脑风暴法也称集思广益法，它是采用会议的方式，引导每个人广开言路、激发灵感，畅所欲言地发表独立见解的一种集体创造思维的方法。常用的七种工具新七种工具直方图直方图（Histogram）—是用一系列宽度相等、高度不等的矩形表示数据分布的图形。矩形的宽度表示数据范围的间隔，矩形的高度表示在给定间隔内的数据频数。我们常用的是频数直方图。（直方图适用于连续性数据）直方图的作用： 直观地显示质量特性的分布状态； 传递过程波动状态的信息； 便于人们确定在何处进行质量改进流程图流程图的定义 流程图就是按照过程发展的连续顺序，用特定图形语言和结构将过 程的各个独立步骤及其相互联系展示出来的工具。流程图的作用流程图可使有关人员认清生产或服务过程中各环节的实际流程和顺 序。流程图可以用于任何情况，从产品制造到销售商品再到对产 品提供服务的每一个过程都可以用流程图来描述。2. 将工作过程的复杂性、有问题的地方、重复部分、多余环节以及可以 简化和标准化的地方都显示出来;将实际的和想象的过程流程进行比较和对照，以便寻求改进过程的机 会;使项目小组在过程步骤方面统一意见并检查出对过程进展有重要影响 的环节或活动;识别可以调查收集额外资料的地方;提供了一个直观而通俗地展示复杂过程的工具。排列图●概念：为了对发生频次从最高到最低的项目进行排列而采用的简单图示技术。

-------建立在巴雷特原理基础上，主要的影响是由少数项目导致的，通过区分最重要的与较次要的项目，可用最少的努力获取最佳的改进效果。●作用：确定关键的少数 质量问题分为“关键的少数”和“次要的多数”

-------巴雷特分析法 多数不合格及其引起的损失是由相对少数的原因引起的。因果图因果图又叫“石川馨图”，也称为鱼刺图、特性要因图等。它是利用“头脑风暴法”，集思广益，寻找影响质量、时间、成本等问题的潜在因素，然后用图形形式来表示的一种十分有用的方法，它揭示的的是质量特性波动与潜在原因的关系。因果图有三个显著的特征：

1. 是对所观察的效应或考察的现象有影响的原因的直观的表示；

2. 这些可能的原因的内在关系被清晰地显示出来；

3.内在关系一般是定性的和假定的。因果图是用来分析质量特性波动（却工作结果或生产过程出现的结果）与其潜在原因的关系，即表达原因和结果之间关系的一种图表。通过排列图找出质量特性波动的问题（即主要的质量问题），也就是希望改善的对象然后利用因果图，针对找出的质量特性（即结果），系统地整理有关人员的经验，通过把语言资料图表化，简单明了地概括出影响主要质量问题的各种原因，再从中找出主要原因。这就是运用了因果图。最后，再针对找出的主要原因制定对策表，采取具体措施，加以解决。 由上所述可知，“两图一表”（排列图、因果图和对策表）是前后相互关联的，三者必须前后呼应，配合使用。调查表、检查表1.检查表的作用 用来检查有关项目的表格，一是收集数据比较容易，二是数据使用处理起来也比较容易，因此检查表成了非常有用的数据记录工具。2.检查表的种类 工序分布检查表；不合格项检查表；缺陷位置检查表；缺陷原因检查表；控制图及其基本构造产生：控制图是由美国贝尔(Bell)通信研究所的休哈特(W.AShewhart)博 士发明的，因此也称休哈特控制图。

定义：控制图是反映和控制质量特性值分布状态随时间而发生的变动情况的图表。它是判断工序是否处于稳定状态、保持生产过程始终处 于正常状态的有效工具。

控制图与趋势图的比较采用趋势图可以掌握不断变化着的工序状态。为了判别工序的质量波动是正常波动还是非正常波动，在趋势图的基础上，控制图发生如下变化：①纵坐标可能是质量特性值，也可能是其统计量，如、R等；②增加上、中、下三条控制线作为判断工序有无异常的标准和尺度。若点子落在控制界限内，认为工序的波动是正常的波动；若点子落在控制界限外或其排列有明显缺陷，则说明工序有异常因素的影响。

1.以随时间推移而变动着的样品号为横坐标，以质量特性值或其统计量为纵坐标的平面坐标系；2.三条具有统计意义的控制线：中心线CL、上控制线UCL

和下控制线LCL；3.一条质量特性值或其统计量的波动曲线。

控制上线UCL控制中线CL控制下线LCL

控制图的构造x(或x、R、S等)0123456789101112131415161718样本号（或时间）控制图应用在实际生产过程中，坐标系及三条控制线是由质量管理人员事先经过工序能力调查及其数据的收集与计算绘制好的。工序的操作人员按预先规定好的时间间隔抽取规定数量的样品，将样品的测定值或其统计量在控制图上打点并联接为质量波动曲线，并通过点子的位置及排列情况判断工序状态。控制图的类型1按用途划分

(1)分析用控制图。用间隔取样的方法获得数据。依据收集的数据计算控制线、作出控制图，并将数据在控制图上打点，以分析工序是否处于稳定状态，若发现异常，寻找原因，采取措施，使工序处于稳定状态；若工序稳定，则进入正常工序控制。(2)控制用控制图。当判断工序处于稳定状态后，用于控制工序用的控制图。操作工人按规定的取样方式获得数据，通过打点观察，控制异常因素的出现。

2按质量特性值的类型及其统计量划分由于数据分为计量值与计数值两大类。因此控制图分为计量值控制图和计数值控制图两大类型。又因各种类型的控制图所选择的统计量不同，因此又可分为不同种类的控制图。常用的各种控制图的特点及适用场合如表1所示。样本容量（面积或长度）不等计算量大，管理界限凹凸不平U单位缺陷数控制图样本容量（面积或长度）相等较常用，计算简单，操作工人易于理解，使用简便C缺陷数控制图样本容量可以不等计算量大，管理界限凹凸不平p不合格品率控制图样本容量相等较常用，计算简单，操作工人易于理解pn不合格品数控制图计数值控制图因各种原因（时间费用等）每次只能得到一个数据或希望尽快发现并消除异常原因简便省事，并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。X—Rs单值—移动极差控制图一张图可同时控制均值和方差，计算简单，使用方便L—S两极控制图计算简便，但效果较差些，便于现场使用中位数—极差控制图适用于产品批量较大而且稳定正常的工序。最常用，判断工序是否异常的效果好，但计算工作量大均值—极差控制图计量值控制图适用场合特点管理图符号名称类别表1控制图种类及适用场合ni——第i样本的样本容量（各样本样本容量可以不等）计算各组不合格品率pi计算各样本的平均缺陷数各样本样本容量不等计算各样本的单位缺陷数uiU图

P图——n为奇数时，第i样本中按大小顺序排列起的数据列中间位置的数据

——n为偶数时，第I样本中按大小顺序排列起的数据列中中间位置的两个数据的平均值（1）找出或计算出各样本的中位数（2）计算各样本极差Ri

图xij——第I样本中的第j个数据i＝1,2…k;

j=1,2…n;max(xij)——第i样本中最大值；min(xij)——第i样本中最大值。（1）计算各样本平均值（2）计算各样本极差Ri

图ci——第i样本的缺陷数（各样本样本容量相等）C图（pn)i——第i样本的不合格品数（各样本样本容量皆为n）计算平均不合格品率Pn图计算移动极差RsiX—Rs图

（1）找出各组最大值Li和最小值Si（2）计算最大值平均值和最小值平均值（3）计算平均极差（4）计算范围中值ML—S图备注计算公式步骤图名称工序能力1概念：所谓工序能力，是指处于稳定、标准状态下，工序的实际加工能力。

●工序处于稳定状态，是指工序的分布状态不随时间的变化而变化，或称工序处于受控状态；●工序处于标准状态，是指设备、材料、工艺、环境、测量均处于标准作业条件，人员的操作也是正确的。●工序的实际加工能力是指工序质量特性的分散(或波动)有多大。加工能力强或弱的区分关键是质量特性的分布范围大小，或集中程度。由于均方差σ是描述随机变量分散的数字特征，而且，当产品质量特性服从正态分布N(μ，σ2)时，以

3σ原则确定其分布范围(μ±3σ)，处于该范围外的产品仅占产品总数的0.27%，因此，人们常以6σ描述工序的实际加工能力。实践证明：用这样的分散范围表示工序能力既能保证产品的质量要求，又能具有较好的经济性。2表达式：B=6σ

或B≈6S3影响因素：

(1)人——与工序直接有关的操作人员、辅助人员的质量意识和操作技术水平；

(2)设备——包括设备的精度、工装的精度及其合理性、刀具参数的合理性等；

(3)材料——包括原材料、半成品、外协件的质量及其适用性；

(4)工艺——包括工艺方法及规范、操作规程的合理性；

(5)测具——测量方法及测量精度的适应性；

(6)环境——生产环境及劳动条件的适应性。国外全面质量管理典型案例【质量管理案例一】以顾客为中心

1、霍利菲尔德的耳朵

20世纪末世界拳击史上的一场闹剧在泰森与霍利菲尔德之间展开，泰森的“世纪之咬”使老霍损失了少半个耳朵。比赛后的第二天，在美国的各大型超市内竟然出现了许多叫“霍利菲尔德之耳”的巧克力，其栩栩如生的耳朵形状，使好奇幽默的美国市民们争相购买，将老霍的“耳朵”带回家中“一咬为快”。该巧克力生产商利用比赛中出现的轰动性新闻效应，突发奇想，超乎寻常地分析了顾客的心理需求，及时开发出外形新颖的产品，因此而美美的赚了一回顾客口袋中的钞票，大捞一笔。

国外全面质量管理典型案例【质量管理案例一】以顾客为中心

2、三洋公司的生意经

在世界500家最大工业公司中排名地107位的日本三洋电机公司认为，要创造出大获成功的商品，必须具备五个要点，而且这五个要点的顺序不能颠倒。

第一，该商品对顾客来说，使用是否方便？

第二，顾客是否买得起？

第三，对经销商来说，是否容易买出去？

第四，万一出现故障，是否容易修理，即容易得到保修？

第五，工厂是否易于生产？检验类型（1）进货检验进货检验是指企业购进的原材料、外购配套件和外协件入厂时的检验。（2）工序检验工序检验是指为防止不合格品流人下道工序，而对各道工序加工的产品及影响产品质量的主要工序要素所进行的检验。工序检验通常有三种形式：首件检验：对工序内首件产品的检验。巡回检验：是检验员在生产现场按一定的时间间隔对有关工序的产品质量和加工工艺进行的监督检验。流动检验的重点是关键工序。末件检验：对工序内最后一件产品的检验。（3）完工检验完工检验又称最后检验，是指在某一加工或装配车间全部工序结束后，对其生产的半成品或成品的检验。检验作用（1）把关作用只有通过质量检验，实行严格的把关，做到不合格的原材料不投产，不合格的半成品不转序，不合格的零部件不组装，不合格的产品不出厂，才能真正保证产品质量。（2）预防作用前工序的把关检验，对后面的生产过程和下工序生产，都起到了预防的作用。此外，这种预防作用还表现在：在生产过程中通过检验收集一批或一组数据，进行工序能力测定或绘制控制图，以了解工序能力状况。如发现工序能力不足或生产过程出现异常状态，则要及时采取技术组织措施，以提高工序能力、消除生产过程的异常状态，预防不合格品的发生。检验作用（3）报告作用为了使各级管理者及时掌握生产过程中的质量状态，评价和分析质量体系的有效性，做出正确的质量决策，质量检验部门必须把检验结果（特别是计算所得的指标），用报告的形式，反馈给领导及有关管理部门，以便做出正确的评价和决策。（4）改进作用充分发挥质量检验的把关和预防作用的关键是质量检验参与质量改进工作，这也是质量检验部门参与提高产品质量活动的具体体现。质量检验人员一般都是由具有一定生产经验、业务熟练的工程技术人员和技术工人担任。他们经常工作在生产第一线，他们比设计、工艺人员更了解影响生产的各种因素，质量信息也最灵通，能提出更切实可行的建议和措施，这正是质量检验人员的优势所在。在管理中实行设计、工艺、检验和操作人员相结合搞质量改进，对加快质量改进步伐，取得良好的质量管理效果是十分必要的。检测方法选用要求1.检测过程四要素

机械制造中，加工后的零件，其几何参数需要测量和检验，以保证零件符合技术要求和实现互换性。测量就是把被测的量（如长度、角度等）与具有测量单位的标准量进行比较的过程。

一个完整的测量过程应包括以下四个方面。测量对象：几何量，即长度、角度、形位误差及表面粗糙度等。计量单位：长度单位为米（

），毫米（

）、微米（

）；角度单位为度（°）、分（’）、秒（”）