技術(shù)監(jiān)督畢業(yè)設(shè)計(jì)論文

1、廣西工學(xué)院成人高等教育專科畢業(yè)論文摘 要產(chǎn)品質(zhì)量是一個(gè)國(guó)家綜合實(shí)力的反映，是國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展和對(duì)外貿(mào)易的關(guān)鍵因素。而保證工序質(zhì)量是保證產(chǎn)品質(zhì)量的必要前提。工序質(zhì)量控制是提高產(chǎn)品質(zhì)量的客觀要求和根本保證，是質(zhì)量管理中最具有現(xiàn)實(shí)意義的研究?jī)?nèi)容之一。本論文旨在探討工序質(zhì)量控制的基本理論、方法及一般實(shí)際應(yīng)用。論文的主要內(nèi)容如下：(1）對(duì)質(zhì)量管理概念進(jìn)行了介紹，討論了工序質(zhì)量控制在生產(chǎn)中的應(yīng)用和國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀。 (2）討論了工序和工序質(zhì)量控制；對(duì)工序質(zhì)量波動(dòng)進(jìn)行了分析，計(jì)算了工序質(zhì)量波動(dòng)的損失。(3）將控制圖分為分析用控制圖和控制用控制圖兩個(gè)階段，當(dāng)加工工序還未判穩(wěn)時(shí)用分析用控制圖進(jìn)行判穩(wěn)，工序判穩(wěn)后用控制

2、用控制圖對(duì)工序質(zhì)量進(jìn)行控制，并詳述了分析用控制圖和控制用控制圖的判穩(wěn)、判異準(zhǔn)則。 (4）介紹了對(duì)于計(jì)量數(shù)據(jù)可選用的控制圖有：均值級(jí)差（R）控制圖、均值標(biāo)準(zhǔn)差（S）控制圖和單值移動(dòng)級(jí)差（XRs）控制圖。對(duì)于計(jì)件數(shù)據(jù)介紹了不合格品率控制圖（P 控制圖）。介紹了排列圖、因果圖和直方圖三種質(zhì)量改進(jìn)工具，可以有效地幫助質(zhì)量管理人員對(duì)工序出現(xiàn)的異常進(jìn)行分析。 (5) 以某企業(yè)碳氮共滲工序?yàn)槔?探討了工序質(zhì)量控制理論工具的實(shí)際運(yùn)用。關(guān)鍵詞：質(zhì)量管理；工序質(zhì)量控制；控制圖；質(zhì)量改進(jìn)目 錄第一章 緒 論1第一節(jié) 質(zhì)量管理簡(jiǎn)介1一、質(zhì)量檢驗(yàn)階段1二、統(tǒng)計(jì)質(zhì)量控制(SQC)階段1三、全面質(zhì)量管理(TQM)階段2四、

3、21世紀(jì)的質(zhì)量管理2第二節(jié) 工序質(zhì)量控制在生產(chǎn)中的作用和意義3第三節(jié) 工序質(zhì)量控制國(guó)內(nèi)外研究概況4第二章 工序質(zhì)量控制7第一節(jié) 工序的概念7第二節(jié) 工序質(zhì)量控制7一、工序質(zhì)量控制的內(nèi)容8二、工序質(zhì)量統(tǒng)計(jì)控制8第三節(jié) 工序質(zhì)量波動(dòng)的分析9一、工序質(zhì)量波動(dòng)極其產(chǎn)生原因分析9二、工序質(zhì)量波動(dòng)的規(guī)律10三、工序質(zhì)量波動(dòng)損失10第三章 控制圖和質(zhì)量改進(jìn)常用工具13第一節(jié) 控制圖的概念及原理13一、控制圖的概念13二、控制圖的原理13三、控制圖的控制界限14第二節(jié) 常規(guī)控制圖和判斷準(zhǔn)則14一、分析用控制圖和控制用控制圖14二、判穩(wěn)和判異準(zhǔn)則15第三節(jié) 控制圖的種類17一、計(jì)量值控制圖17二、計(jì)數(shù)值控制圖1

4、7第四節(jié) 工序能力和工序能力指數(shù)的計(jì)算17一、工序能力17二、工序能力指數(shù)18三、工序能力評(píng)價(jià)19第五節(jié) 質(zhì)量改進(jìn)及常用工具19一、質(zhì)量改進(jìn)的概述19二、質(zhì)量改進(jìn)的步驟及內(nèi)容19三、質(zhì)量改進(jìn)常用工具20第四章 質(zhì)量控制和改進(jìn)工具的現(xiàn)實(shí)運(yùn)用23第一節(jié) Microsoft office軟件在質(zhì)量分析中的運(yùn)用23第二節(jié) R圖的運(yùn)用25一、數(shù)據(jù)整理25二、確定控制界限25三、繪制控制圖26四、分析和判斷26第三節(jié) 排列圖和因果圖的運(yùn)用27一、整理數(shù)據(jù)繪制排列圖27二、繪制因果圖28三、分析：28結(jié) 論29致 謝30參 考 文 獻(xiàn)31廣西工學(xué)院成人高等教育?？飘厴I(yè)論文第一章 緒 論第一節(jié) 質(zhì)量管理簡(jiǎn)介質(zhì)

5、量管理是對(duì)達(dá)到或?qū)崿F(xiàn)質(zhì)量的所有職能和活動(dòng)的管理。它包括質(zhì)量政策的制定，質(zhì)量目標(biāo)或水平的確定，企業(yè)內(nèi)部或外部有關(guān)質(zhì)量控制的組織和措施以及質(zhì)量管理體系的建立等。質(zhì)量管理即有微觀方面的，也有宏觀的方面。對(duì)于企業(yè)來(lái)說(shuō)，主要包括兩方面的內(nèi)容，即質(zhì)量保證和質(zhì)量控制。質(zhì)量管理所包含的質(zhì)量保證是企業(yè)組織對(duì)客戶來(lái)說(shuō)的，就是要對(duì)客戶實(shí)行質(zhì)量承諾。質(zhì)量管理所包含的質(zhì)量控制是對(duì)企業(yè)內(nèi)部來(lái)說(shuō)的，是指為保證其產(chǎn)品過(guò)程或服務(wù)的質(zhì)量所采取的作業(yè)技術(shù)或有關(guān)活動(dòng)。質(zhì)量控制是質(zhì)量保證的基礎(chǔ)。從國(guó)外工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家的情況來(lái)看，質(zhì)量管理的發(fā)展大體經(jīng)歷了質(zhì)量檢驗(yàn)、統(tǒng)計(jì)質(zhì)量控制和全面質(zhì)量管理三個(gè)階段，現(xiàn)分別介紹如下。一、質(zhì)量檢驗(yàn)階段質(zhì)量檢驗(yàn)的

6、思想源遠(yuǎn)流長(zhǎng)，但是作為一種科學(xué)的管理方式，則形成于20世紀(jì)初至30年代。20世紀(jì)初科學(xué)管理的創(chuàng)始人美國(guó)工程師泰勒提出了“科學(xué)管理理論”，創(chuàng)立了“泰勒制度”。泰勒主張計(jì)劃與執(zhí)行必須分開(kāi)，因而需要有“專職檢驗(yàn)”這一環(huán)節(jié)。與此同時(shí)，隨著生產(chǎn)規(guī)模的擴(kuò)大，對(duì)零件的互換性、標(biāo)準(zhǔn)化的要求也越來(lái)越高。因此，大多數(shù)企業(yè)都設(shè)置了專職部門(mén)和檢驗(yàn)人員，負(fù)責(zé)產(chǎn)品質(zhì)量的檢驗(yàn)和管理。那時(shí)，人們對(duì)質(zhì)量管理的理解還只限于質(zhì)量的檢驗(yàn)，即依靠檢驗(yàn)手段挑出不合格品，并對(duì)不合格品進(jìn)行統(tǒng)計(jì)而已，管理的作用很薄弱。這種“檢驗(yàn)的質(zhì)量管理”是以半成品、成品的事后檢驗(yàn)為主的質(zhì)量管理方式，對(duì)于防止不合格品出廠，保護(hù)用戶利益和出廠產(chǎn)品質(zhì)量是完全必要

7、的。但它還存在如下缺點(diǎn)：(一) 解決質(zhì)量問(wèn)題缺乏系統(tǒng)的觀念；(二) 只注重事后的結(jié)果，缺乏預(yù)防；(三) 它要求對(duì)成品進(jìn)行100的檢驗(yàn)，在大批量生產(chǎn)情況下往往難以實(shí)現(xiàn)。 二、統(tǒng)計(jì)質(zhì)量控制(SQC)階段統(tǒng)計(jì)質(zhì)量控制形成于20世紀(jì)30年代。1924 年，美國(guó)貝爾電話實(shí)驗(yàn)室的休哈特（W.A.Showhart）應(yīng)用數(shù)理統(tǒng)計(jì)提出了SPC(Statistical Process control）理論，其目的是預(yù)防生產(chǎn)過(guò)程中不合格品的產(chǎn)生，從理論上實(shí)現(xiàn)了質(zhì)量管理從事后把關(guān)向事前預(yù)防的轉(zhuǎn)變。1931年，休哈特出版了加工產(chǎn)品質(zhì)量的經(jīng)濟(jì)控制專著。1929年，同一實(shí)驗(yàn)室的道奇（H.F.Dedge）和羅米格（H.G.R

8、omig）提出了統(tǒng)計(jì)抽樣檢驗(yàn)原理和抽樣表。他們是最早把數(shù)理統(tǒng)計(jì)引入質(zhì)量管理領(lǐng)域的三位學(xué)者。但由于當(dāng)時(shí)美國(guó)經(jīng)濟(jì)處于蕭條時(shí)期，上述成果未得到廣泛應(yīng)用。20世紀(jì)50年代初期，由于美國(guó)當(dāng)時(shí)國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)壓力很小，上述方法在美國(guó)逐漸消失。直到20世紀(jì)80年代，日本經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展，特別是日本質(zhì)量管理所引起的巨大作用，又一次引起世人對(duì)統(tǒng)計(jì)質(zhì)量控制的重視。以美國(guó)為首的工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家掀起了大力推行 SPC 的熱潮。由于這一階段應(yīng)用數(shù)理統(tǒng)計(jì)來(lái)預(yù)防不合格的發(fā)生，因此質(zhì)量職能由專職檢驗(yàn)人員轉(zhuǎn)移給專業(yè)質(zhì)量控制工程技術(shù)人員承擔(dān)。這標(biāo)志著事后檢驗(yàn)的觀念轉(zhuǎn)變?yōu)轭A(yù)防質(zhì)量事故的預(yù)防觀念。三、全面質(zhì)量管理(TQM)階段全面質(zhì)量管理的理論于

9、20世紀(jì)60年代提出，至今仍在不斷的發(fā)展和完善之中。 20世紀(jì)50年代以來(lái)，隨著社會(huì)的發(fā)展，人們對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量的要求越來(lái)越高，不僅注重其性能，而且增加了耐用性、可靠性、安全性、經(jīng)濟(jì)性等要求；在生產(chǎn)和企業(yè)中廣泛應(yīng)用系統(tǒng)分析的概念，把質(zhì)量問(wèn)題作為一個(gè)系統(tǒng)工程加以綜合分析研究；20世紀(jì)60年代的管理理論中出現(xiàn)了“行為科學(xué)理論”，突出“重視人的因素” , “參與管理”，強(qiáng)調(diào)人在管理中的作用；“保護(hù)消費(fèi)者利益”運(yùn)動(dòng)的興起；隨著市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)，尤其是國(guó)際市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的加劇，各國(guó)都很重視“產(chǎn)品責(zé)任”和“質(zhì)量保證”問(wèn)題。由于上述情況的出現(xiàn)，僅僅依賴質(zhì)量檢驗(yàn)和運(yùn)用統(tǒng)計(jì)方法是很難解決問(wèn)題的。故從20世紀(jì)60年代起，許多企業(yè)開(kāi)始

10、推行全面質(zhì)量管理。最早提出全面質(zhì)量管理概念的是美國(guó)菲根堡（A.v. Feigenbaum）。 1961年，他發(fā)表了全面質(zhì)量管理一書(shū)。該書(shū)強(qiáng)調(diào)質(zhì)量職能應(yīng)由公司全體人員來(lái)承擔(dān)，質(zhì)量管理應(yīng)貫穿于產(chǎn)品產(chǎn)生、形成的全過(guò)程。20世紀(jì)60年代以后，全面質(zhì)量管理的觀念在全球范圍內(nèi)得到了廣泛的傳播，各國(guó)都結(jié)合自己的實(shí)踐進(jìn)行了創(chuàng)新。日本結(jié)合國(guó)情，提出全公司質(zhì)量管理。全面質(zhì)量管理的概念已逐步被世界各國(guó)所接受。四、21世紀(jì)的質(zhì)量管理進(jìn)入21世紀(jì)，質(zhì)量管理呈現(xiàn)出下列許多新的特點(diǎn)和趨勢(shì)：第一，隨著國(guó)際貿(mào)易的迅速擴(kuò)大、產(chǎn)品和資本的流動(dòng)日趨國(guó)際化和全球經(jīng)濟(jì)一體化，企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)范圍逐漸擴(kuò)大，隨之而來(lái)的是國(guó)際產(chǎn)品質(zhì)量保證和產(chǎn)品責(zé)任

11、問(wèn)題。制定質(zhì)量管理國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)以促進(jìn)國(guó)際技術(shù)經(jīng)濟(jì)合作、消除技術(shù)貿(mào)易壁壘成為世界各國(guó)共同的需要。國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織提出的ISO9000族標(biāo)準(zhǔn)已為許多國(guó)家所采用，它標(biāo)志著現(xiàn)代管理向著規(guī)范化、系列化、科學(xué)化和國(guó)際化的新高度在不斷地深入和發(fā)展。第二,自從本世紀(jì)80年代以來(lái)，全面質(zhì)量管理的重點(diǎn)己經(jīng)由制造向設(shè)計(jì)和售后服務(wù)兩側(cè)延伸售后服務(wù)的質(zhì)量和產(chǎn)品質(zhì)量同等重要。必須以顧客為導(dǎo)向，不斷加以改進(jìn)使顧客滿意 ，甚至進(jìn)一步促使顧客忠誠(chéng)。第三,美國(guó)質(zhì)量專家克勞斯比提出，質(zhì)量就是一次成功，零的缺陷。零缺陷活動(dòng)，是以消除工作缺陷為目的。為此，企業(yè)逐漸發(fā)展出六西格瑪管理。在此基礎(chǔ)上，進(jìn)一步的質(zhì)量提高是由整體供應(yīng)鏈來(lái)共同保證的，要

12、求企業(yè)必須在充分挖掘內(nèi)部資源的基礎(chǔ)上，整合、利用外部資源，與顧客、供應(yīng)商、分銷商、合作者建立穩(wěn)定的合作關(guān)系，堅(jiān)持互利的原則。第四,人們對(duì)環(huán)境問(wèn)題的重視以及可持續(xù)發(fā)展觀的形成迫使人們重新審視全面質(zhì)量管理。人們應(yīng)當(dāng)建立一種全新的生態(tài)質(zhì)量觀。第五,以微電子技術(shù)為中心的新技術(shù)革命，使社會(huì)進(jìn)入信息化時(shí)代。計(jì)算機(jī)的軟件在社會(huì)經(jīng)濟(jì)生活中占據(jù)了日益重要的地位。為保證并提高軟件質(zhì)量，有一些軟件企業(yè)通過(guò)貫徹ISO9000 族標(biāo)準(zhǔn)或進(jìn)行能力成熟度模型認(rèn)證，強(qiáng)調(diào)實(shí)施軟件工程，采取在軟件產(chǎn)品設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)階段實(shí)行標(biāo)準(zhǔn)化，加強(qiáng)軟件配置管理和技術(shù)管理等手段取得良好的效果。第六,在21世紀(jì)，各組織更加強(qiáng)調(diào)滿足顧客的個(gè)性需求，通常

13、采取“大規(guī)模定制”生產(chǎn)方式，形成以互聯(lián)網(wǎng)、自動(dòng)控制等技術(shù)為支撐的生產(chǎn)網(wǎng)絡(luò)。同時(shí)，21世紀(jì)是一個(gè)“以知識(shí)為基礎(chǔ)，以互聯(lián)網(wǎng)為溝通，形成全球化的發(fā)展”的時(shí)代。質(zhì)量管理觀念逐漸化為組織的質(zhì)量文化，質(zhì)量管理的方針也從持續(xù)改進(jìn)轉(zhuǎn)化為持續(xù)創(chuàng)新 。第二節(jié) 工序質(zhì)量控制在生產(chǎn)中的作用和意義1994 年美國(guó)質(zhì)量管理專家朱蘭在美國(guó)質(zhì)量管理學(xué)會(huì)年會(huì)上指出：20世紀(jì)以“生產(chǎn)力的世紀(jì)”載入史冊(cè)，未來(lái)的21世紀(jì)是“質(zhì)量的世紀(jì)”。朱蘭做出上述論斷有其下列科學(xué)背景：第一,近年來(lái)，由于科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展，產(chǎn)品的不合格品率迅速降低，如電子產(chǎn)品的不合格品率由過(guò)去的百分之一、千分之一降低到百萬(wàn)分之一，乃至十億分之一。第二,生產(chǎn)控制方式

14、由 3控制方式向 6控制方式演進(jìn)。在 3控制方式下均值無(wú)偏移不合格品率為 , 6控制方式下均值無(wú)偏移不合格品率為。在許多發(fā)達(dá)國(guó)家除加工制造部門(mén)外，銀行、網(wǎng)站甚至政府部門(mén)己經(jīng)開(kāi)始使用 6控制方式。目前，美國(guó)公司的平均水平己從十年前的3 左右提高到 5 的程度，而日本則己超過(guò)了 5.5的水平?？梢院敛豢鋸埖卣f(shuō)西格瑪水平己成為一個(gè)國(guó)家綜合實(shí)力與競(jìng)爭(zhēng)力的最有效的指標(biāo)。 第三,我國(guó)對(duì)外貿(mào)易發(fā)展迅速，對(duì)外貿(mào)易額迅速增長(zhǎng)，對(duì)外經(jīng)濟(jì)聯(lián)系日益緊密。西方工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家來(lái)華加工訂貨，一般都要求企業(yè)在生產(chǎn)線推行SPC，如未推行就認(rèn)為該企業(yè)的產(chǎn)品質(zhì)量沒(méi)有保證，拒絕訂貨。當(dāng)代我國(guó)己推行了質(zhì)量體系認(rèn)證制度，雖然成績(jī)顯著，但存

15、在的重大缺點(diǎn)之一即未按照質(zhì)量管理學(xué)科的特點(diǎn)辦事。例如對(duì)于質(zhì)量體系的建立，很多企業(yè)未采取統(tǒng)計(jì)方法來(lái)保證其實(shí)現(xiàn)，或者僅僅采用因果圖與排列圖就算是己經(jīng)采用了統(tǒng)計(jì)方法，應(yīng)付了事。產(chǎn)品質(zhì)量低劣己嚴(yán)重影響我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的健康發(fā)展，削弱了我國(guó)產(chǎn)品在國(guó)際市場(chǎng) 上的競(jìng)爭(zhēng)力，導(dǎo)致了資源的浪費(fèi)與經(jīng)濟(jì)效益的低下。美國(guó)統(tǒng)計(jì)資料表明該國(guó)的不良成本通常占銷售的30左右，如IBM公司的質(zhì)量不良成本始終在20%-40%間波動(dòng)。由此可見(jiàn)，即使是西方發(fā)達(dá)國(guó)家，盡管采取了一系列科學(xué)嚴(yán)格的管理措施，如PPM級(jí)管理、實(shí)時(shí)生產(chǎn)管理、零缺陷活動(dòng)等，由于質(zhì)量問(wèn)題而導(dǎo)致的質(zhì)量損失也是巨大的。據(jù)有關(guān)材料分析，當(dāng)前我國(guó)產(chǎn)品質(zhì)量水平能達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平的

16、只有13左右，有 65的產(chǎn)品落后世界先進(jìn)水平20 年左右。加強(qiáng)在線控制強(qiáng)化工序管理，降低工序不良品損失，已成為國(guó)家和企業(yè)提高產(chǎn)品質(zhì)量、增加經(jīng)濟(jì)效益的當(dāng)務(wù)之急而提高產(chǎn)品質(zhì)量也就是提高國(guó)民經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的質(zhì)量。第三節(jié) 工序質(zhì)量控制國(guó)內(nèi)外研究概況自1924年美國(guó)貝爾實(shí)驗(yàn)室工程師休哈特，創(chuàng)立控制圖至今，工序質(zhì)量控制的理論與技術(shù)已經(jīng)有了長(zhǎng)足的發(fā)展。初期的工序質(zhì)量控制理論僅以SPC技術(shù)為基礎(chǔ)，SPC理論能科學(xué)地分析出制造過(guò)程中產(chǎn)品質(zhì)量的偶然波動(dòng)與異常波動(dòng)，從而對(duì)過(guò)程的異常及時(shí)預(yù)測(cè)，以便人們采取措施，消除異常，恢復(fù)過(guò)程的穩(wěn)定。在此期間， SPC 理論在休哈特控制圖理論的基礎(chǔ)上有了較大的擴(kuò)展，如累積和控制圖、區(qū)域控

17、制圖、預(yù)控圖、通用控制圖、多元均值控制圖、多元離散控制圖，以及在田口理論基礎(chǔ)上提出的田口控制圖。自80年代以來(lái)，SPC被西方各國(guó)作為重點(diǎn)發(fā)展的科技之一，如加拿大STELCA鋼鐵公司于1988年將SPC技術(shù)作為優(yōu)先發(fā)展的七個(gè)高科技技術(shù)之一。到了80年代，診斷技術(shù)作為工序質(zhì)量控制的客觀要求進(jìn)一步完善了工序質(zhì)量控制的內(nèi)容，成為SPCD(Statistical Process control and Diagnosis)，即統(tǒng)計(jì)過(guò)程控制與診斷。SPC雖然能對(duì)過(guò)程的異常進(jìn)行報(bào)警，但并不能告訴是什么異常，發(fā)生于何處，也不能進(jìn)行診斷。1982年我國(guó)學(xué)者提出了兩種質(zhì)量診斷理論，并在美國(guó)福特汽車公司獲得應(yīng)用，取

18、得了良好的效果。兩種診斷理論突破了傳統(tǒng)的休哈特質(zhì)量控制理論，進(jìn)一步發(fā)展和完善了工序質(zhì)量控制的理論和方法。針對(duì)制造過(guò)程中產(chǎn)品多質(zhì)量指標(biāo)的情況， 1994 年我國(guó)學(xué)者又提出了多元逐步診斷理論；1996年又提出了兩種質(zhì)量多元診斷理論，解決了多工序多指標(biāo)系統(tǒng)的質(zhì)量控制與診斷問(wèn)題。但兩種診斷理論對(duì)于工序所能提供的診斷信息也是較為有限的，它無(wú)法表明工序的哪些環(huán)節(jié)出現(xiàn)了問(wèn)題、出現(xiàn)了什么問(wèn)題。當(dāng)前人們對(duì)有關(guān)工序質(zhì)量控制的 SPCDA ( Statistical Process Control Diagnosis and Adjustment，統(tǒng)計(jì)過(guò)程控制診斷與調(diào)整）或稱之為ASPC(Alogrithmic S

19、tatistical Process Control，算法的統(tǒng)計(jì)過(guò)程控制）的研究?jī)?nèi)容給予了充分關(guān)注。這種基于計(jì)算機(jī)技術(shù)的工序質(zhì)量控制系統(tǒng)，基于閉環(huán)反饋控制和超前控制的管理理念，可使工序質(zhì)量控制達(dá)到更加理想的水平，但類似系統(tǒng)目前尚處于研究的初級(jí)階段。工序能力測(cè)算是判別制造過(guò)程能力能否達(dá)到加工技術(shù)要求的重要方法，國(guó)內(nèi)外質(zhì)量管理工作者對(duì)工序能力和工序能力指數(shù)的研究給予了高度的重視。Chan.L.K 于1988 年提出了一種工序能力的新措施，為使工序能力指數(shù)計(jì)算更為準(zhǔn)確， Price.B 于1993 年提出了一種估計(jì)樣本離差的方法，Rodrigueg.R.N 在其論文中介紹了工序能力分析的最新進(jìn)展，對(duì)

20、幾種工序能力指數(shù)進(jìn)行評(píng)述； SPiring.F.A 于1997年提出了統(tǒng)一各種工序能力指數(shù)的方法。國(guó)內(nèi)也有不少關(guān)于工序能力指數(shù)的研究，對(duì)傳統(tǒng)的工序能力分析研究進(jìn)行了深化。然而仍有不少領(lǐng)域值得探索，特別是美國(guó)摩托羅拉公司自 80 年代末推行 6質(zhì)量計(jì)劃對(duì)以往的工序能力分析理論構(gòu)成了新的挑戰(zhàn)。早在1962年日本著名質(zhì)量管理專家石川馨就在一份供基層現(xiàn)場(chǎng)人員閱讀的質(zhì)量刊物-現(xiàn)場(chǎng)與質(zhì)量控制的創(chuàng)刊詞中提出：“以領(lǐng)班為核心，組成一個(gè)小組，共同學(xué)習(xí)質(zhì)量控制方法使現(xiàn)場(chǎng)控制成為質(zhì)量控制的核心”。自本世紀(jì)50年代美國(guó)開(kāi)始進(jìn)行工序質(zhì)量控制方法的研究與開(kāi)發(fā)，即通過(guò)監(jiān)測(cè)及調(diào)節(jié)生產(chǎn)過(guò)程的方法來(lái)控制質(zhì)量。這種方法把工序質(zhì)量控

21、制從對(duì)最終產(chǎn)品的檢驗(yàn)提前到產(chǎn)品生產(chǎn)過(guò)程的控制，大大提高了質(zhì)量控制的有效性。在加拿大杜邦公司，20世紀(jì)50年代末60年代初，質(zhì)量實(shí)現(xiàn)目標(biāo)僅定為消滅廢品。但是，即使減少了廢品損失，也仍存在著次品、返修品等不良品。因此，20世紀(jì)80年代，該公司提出了零缺陷的目標(biāo)，要求消滅一切不良品，并采取嚴(yán)格的科學(xué)管理，運(yùn)用各種先進(jìn)的加工設(shè)備，特別是注重引入計(jì)算機(jī)控制機(jī)制，使產(chǎn)品質(zhì)量?jī)?yōu)良率不斷上升，并正在逐步向零缺陷的質(zhì)量目標(biāo)邁進(jìn)。當(dāng)今許多發(fā)達(dá)國(guó)家，己把產(chǎn)品零缺陷當(dāng)作現(xiàn)階段改進(jìn)工序質(zhì)量的終極目標(biāo)，并且在任何實(shí)現(xiàn)零缺陷質(zhì)量目標(biāo)上進(jìn)行研究和探索，提出了許多行之有效的改進(jìn)工序質(zhì)量的數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法，如采用原產(chǎn)品檢驗(yàn)和魯莽差錯(cuò)

22、預(yù)防等質(zhì)量控制技術(shù)。隨著SPC(統(tǒng)計(jì)過(guò)程控制)理論的不斷深入，原有的質(zhì)量監(jiān)控手段已顯得相對(duì)落后，即使在全面質(zhì)量管理的發(fā)源地日本，20世紀(jì)80年代以前，制造過(guò)程的質(zhì)量控制手段仍主要依靠手工計(jì)算為主，并盡可能地應(yīng)用簡(jiǎn)化的圖表，如七種工具。為解決這一問(wèn)題，自80年代以來(lái)，美國(guó)、加拿大等國(guó)利用計(jì)算機(jī)工業(yè)力面的優(yōu)勢(shì)，將計(jì)算機(jī)技術(shù)與統(tǒng)計(jì)過(guò)程控制（SPC）理論相結(jié)合，正在力求實(shí)現(xiàn)在線質(zhì)量控制，以使許多因計(jì)算復(fù)雜、在手工條件下很難實(shí)施的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方法成為簡(jiǎn)單易行的常用力法。隨著機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展和計(jì)算機(jī)在企業(yè)中的廣泛應(yīng)用，西方工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家紛紛加大了對(duì)工序質(zhì)量控制的研究，為保證產(chǎn)品質(zhì)量、提高生產(chǎn)率、降低生產(chǎn)成本

23、起到了巨大的作用。許多行之有效的理論方法己開(kāi)始固化到現(xiàn)代設(shè)備中，極大地提高了質(zhì)量控制的自動(dòng)化水平，使其能夠自動(dòng)判別工作狀態(tài)，修正不良偏差，自動(dòng)識(shí)別產(chǎn)品質(zhì)量，從而增強(qiáng)了其在國(guó)際市場(chǎng)上的競(jìng)爭(zhēng)能力。但是，隨著新的制造模式，如 CIMS 、FMS 、AMI 、AM 等的出現(xiàn)，使得以大批量生產(chǎn)加工為基礎(chǔ)的統(tǒng)計(jì)過(guò)程控制理論的應(yīng)用暴露出明顯的不足和缺陷。在新的質(zhì)量控制理論尚未出現(xiàn)的情況下，這些先進(jìn)制造模式在發(fā)揮其應(yīng)有的作用方面受到了約束20世紀(jì)八十年代末期6最早作為種突破性的質(zhì)量管理戰(zhàn)略在摩托羅拉公司制造業(yè)領(lǐng)域付諸實(shí)踐，使產(chǎn)品的不合格率大幅下降。而真正把 6這一高度有效的質(zhì)量管理戰(zhàn)略變成管理哲學(xué)和實(shí)踐，從而

24、形成一種企業(yè)文化的是杰克 · 韋爾奇領(lǐng)導(dǎo)下的通用電氣公司。該公司在 1996年初開(kāi)始把 6作為一種管理戰(zhàn)略列在其三大公司戰(zhàn)略舉措之首（另外兩個(gè)是全球化和服務(wù)業(yè)）在公司全面推行 6的流程變革方法。而6 也逐漸從一種質(zhì)量管理方法成為了世界上追求管理卓越性的企業(yè)最為重要的戰(zhàn)略舉措，這些公司迅速將 6的管理思想運(yùn)用于企業(yè)管理的各個(gè)方面，為組織在全球化、信息化的競(jìng)爭(zhēng)環(huán)境中處于不敗之地建立了堅(jiān)實(shí)的管理和領(lǐng)導(dǎo)基礎(chǔ)。繼摩托羅拉、德儀、聯(lián)信、霍尼維爾、通用電氣等先驅(qū)之后，幾乎所有的財(cái)富5 0 0 強(qiáng)的制造型企業(yè)如 ABB 、柯達(dá) Kodak 、西門(mén)子和諾基亞等公司、都陸續(xù)開(kāi)始實(shí)施 6管理戰(zhàn)略。值得注意

25、的是，一直在質(zhì)量控制領(lǐng)域領(lǐng)先全球的日本企業(yè)也在九十年代后期開(kāi)始了向 6進(jìn)軍的旅程。自通用電氣之后，現(xiàn)在所有國(guó)際化的大公司都將6戰(zhàn)略應(yīng)用于全部企業(yè)流程的優(yōu)化，而不僅僅局限于制造流程。第二章 工序質(zhì)量控制第一節(jié) 工序的概念在機(jī)械制造工藝學(xué)中，工序指的是一個(gè)工人（對(duì)重型機(jī)床的加工而言可能是數(shù)個(gè)工人）在一個(gè)工作地點(diǎn)（一般指一臺(tái)機(jī)床）對(duì)一個(gè)工件（對(duì)多軸機(jī)床來(lái)說(shuō)時(shí)同時(shí)對(duì)幾個(gè)工件）所連續(xù)完成的那一部分工藝過(guò)程。而這在質(zhì)量管理中被認(rèn)為是最狹義的工序 l23 。在質(zhì)量管理科學(xué)中，所謂工序是指生產(chǎn)與檢驗(yàn)原材料與產(chǎn)品的具體階段。也就是指人員、機(jī)器設(shè)備、材料、方法、環(huán)境條件、測(cè)量手段等六大質(zhì)量因素（通常簡(jiǎn)稱 5M1E

26、 ) , 對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量發(fā)揮綜合影響的過(guò)程，如 圖2.1所示。圖2.1工序的概念在此綜合影響過(guò)程中，首先把 5M1E 輸入，繼而進(jìn)行轉(zhuǎn)換，然后輸出轉(zhuǎn)換結(jié)果并進(jìn)行測(cè)量因此工序是一種價(jià)值轉(zhuǎn)換過(guò)程： 5M1E 輸入轉(zhuǎn)換產(chǎn)品質(zhì)量輸出從統(tǒng)計(jì)意義上說(shuō)，因?yàn)楣ば蚴浅槿颖镜囊粋€(gè)源，所以工序也是總體的一種模式。而工序所產(chǎn)出的產(chǎn)品即包括過(guò)去已生產(chǎn)的產(chǎn)品和現(xiàn)時(shí)正生產(chǎn)中的產(chǎn)品，也包括在未來(lái)將出產(chǎn)的產(chǎn)品的總和。由于未來(lái)將出產(chǎn)的產(chǎn)品是無(wú)限的，所以從生產(chǎn)持續(xù)性觀點(diǎn)出發(fā)，應(yīng)把工序視為一種永存實(shí)體；而從概率統(tǒng)計(jì)觀點(diǎn)出發(fā)，應(yīng)把工序視為一種無(wú)限總體。第二節(jié) 工序質(zhì)量控制工序質(zhì)量控制就是對(duì)影響工序質(zhì)量水平的因素進(jìn)行分析、控制和管理的過(guò)

27、程。在產(chǎn)品生產(chǎn)過(guò)程中，監(jiān)控工序質(zhì)量因素的變化及其規(guī)律，使產(chǎn)品質(zhì)量特性在允許的范圍波動(dòng)，達(dá)到能夠穩(wěn)定地生產(chǎn)出合格品的目的。早在 1939 年，美國(guó)質(zhì)量管理專家休哈特與戴明合著的由統(tǒng)計(jì)方法出發(fā)的質(zhì)量管制一書(shū)中即強(qiáng)調(diào)：“質(zhì)量是制造出來(lái)的，而非檢驗(yàn)出來(lái)的”，主張“將簡(jiǎn)單而且單刀直入的統(tǒng)計(jì)方法運(yùn)用在制造過(guò)程中，才是預(yù)防質(zhì)量滑坡的最好方法，也唯有統(tǒng)計(jì)的質(zhì)量管制技巧，才能節(jié)省大量的檢驗(yàn)成本，在最經(jīng)濟(jì)而有效的條件下，達(dá)到質(zhì)量管理的目標(biāo)。一、工序質(zhì)量控制的內(nèi)容工序質(zhì)量控制的內(nèi)容包括以下幾個(gè)方面：(一）對(duì)生產(chǎn)條件的控制就是對(duì)人、機(jī)、料、法、環(huán)、測(cè)六大因素的進(jìn)行控制，也就是要求生產(chǎn)技術(shù)及業(yè)務(wù)部門(mén)提供并保持合乎標(biāo)準(zhǔn)要

28、求的條件，以工作質(zhì)量去保證工序質(zhì)量。同時(shí)，還要求每道工序的操作者對(duì)所規(guī)定的生產(chǎn)條件精心有效地控制，包括開(kāi)工前的檢查和加工過(guò)程中的監(jiān)控，檢查人員應(yīng)給予有效監(jiān)督。(二）對(duì)關(guān)鍵工序的控制對(duì)影響質(zhì)量的關(guān)鍵工序應(yīng)采取特殊措施。對(duì)關(guān)鍵工序，除控制生產(chǎn)條件外，平衡經(jīng)濟(jì)效益與質(zhì)量水平的關(guān)系，采取各種措施使其始終處于最優(yōu)狀態(tài)，而其中最有效的方式就是工序質(zhì)量統(tǒng)計(jì)控制。(三）對(duì)計(jì)量和測(cè)試條件的控制計(jì)量測(cè)試條件關(guān)系到質(zhì)量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，必須加以嚴(yán)格控制，要規(guī)定嚴(yán)格的檢定制度，計(jì)量器具應(yīng)有明顯的合格標(biāo)志，超期未鑒定或鑒定不合格的應(yīng)嚴(yán)格禁用；測(cè)試手段和方法必須適應(yīng)先進(jìn)工序質(zhì)量控制技術(shù)的要求。 (四）對(duì)不良品的控制不良品的控

29、制應(yīng)有明確的制度和程序，不是僅僅局限于報(bào)表的統(tǒng)計(jì)和簡(jiǎn)單的返修品與廢品的區(qū)別，而更重要的是根據(jù)統(tǒng)計(jì)信息進(jìn)行預(yù)防性控制及正確評(píng)價(jià)，保持工序質(zhì)量改進(jìn)的持續(xù)性。二、工序質(zhì)量統(tǒng)計(jì)控制早在上個(gè)世紀(jì)初，以數(shù)理統(tǒng)計(jì)技術(shù)為基礎(chǔ)的工序質(zhì)量控制就在生產(chǎn)過(guò)程中顯示出其重要作用并取得了明顯成效。隨著社會(huì)生產(chǎn)力的不斷發(fā)展，人們對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量要求的不斷提高，以及管理科學(xué)理論的不斷豐富和發(fā)展，工序質(zhì)量控制的理論和方法非但未被摒棄，反而在現(xiàn)代化生產(chǎn)加工過(guò)程中愈加成熟和完善。尤其是計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展，使以數(shù)理統(tǒng)計(jì)為依據(jù)的工序質(zhì)量控制方法有了更加廣闊的應(yīng)用前景。在工序質(zhì)量控制中，最有效的控制方式和手段之一就是工序質(zhì)量統(tǒng)計(jì)控制。工序質(zhì)

30、量統(tǒng)計(jì)控制就是應(yīng)用概率與數(shù)理統(tǒng)計(jì)理論把兩類因素（偶然因素和系統(tǒng)因素）區(qū)分開(kāi)來(lái)，以使該系統(tǒng)工序保持穩(wěn)定狀態(tài)。也就是從生產(chǎn)工序中收集數(shù)據(jù)、進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析、判斷是否穩(wěn)定，發(fā)現(xiàn)異常立即采取措施，使工序恢復(fù)正常的有效方法。工序質(zhì)量統(tǒng)計(jì)控制的工作內(nèi)容包括以下三部分：(一) 數(shù)據(jù)采集從需控制的工序中收集含有質(zhì)量特性信息的數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)的采集應(yīng)該符合隨機(jī)抽樣理論。(二) 統(tǒng)計(jì)分析針對(duì)要解決的問(wèn)題選擇相應(yīng)的SPC工具對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理、分析，找出影響工序的主要因素，制定解決的最佳途徑。(三) 現(xiàn)場(chǎng)管理根據(jù)統(tǒng)計(jì)分析的結(jié)果來(lái)管理生產(chǎn)，改善工序參數(shù)，使生產(chǎn)能始終處于控制狀態(tài)。第三節(jié) 工序質(zhì)量波動(dòng)的分析產(chǎn)品制造過(guò)程是產(chǎn)品質(zhì)量

31、形成過(guò)程中的重要環(huán)節(jié)，是企業(yè)參加人員最多、涉及部門(mén)最廣的一個(gè)階段。在確認(rèn)產(chǎn)品設(shè)計(jì)質(zhì)量的前提下，它是實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品設(shè)計(jì)質(zhì)量的關(guān)鍵。構(gòu)成制造過(guò)程的基本單位是工序。產(chǎn)品制造質(zhì)量是在工序加工出來(lái)的，即產(chǎn)品制造質(zhì)量是由許多工序的加工過(guò)程逐漸形成的。工序是產(chǎn)品零部件制造過(guò)程的基本環(huán)節(jié)，也是生產(chǎn)過(guò)程的基本單位。工藝質(zhì)量職能和生產(chǎn)質(zhì)量職能的成效都是通過(guò)工序表現(xiàn)出來(lái)的，通過(guò)工序管理可以使工藝和生產(chǎn)質(zhì)量職能得到更好的發(fā)揮。工序質(zhì)量是指工序質(zhì)量因素滿足產(chǎn)品制造質(zhì)量的程度，也就是指工序加工過(guò)程的優(yōu)劣程度。工序控制就是以影響工序質(zhì)量水平的質(zhì)量因素進(jìn)行分析、控制和管理的活動(dòng)。在制造過(guò)程中，工序質(zhì)量因素的變化及其對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量的作用

32、是一個(gè)極其復(fù)雜的過(guò)程。工序質(zhì)量控制過(guò)程也就是發(fā)現(xiàn)和利用這個(gè)極其復(fù)雜過(guò)程的內(nèi)在規(guī)律，使之達(dá)到能夠穩(wěn)定地生產(chǎn)合格品的目的的過(guò)程。一、工序質(zhì)量波動(dòng)極其產(chǎn)生原因分析工序質(zhì)量屬制造質(zhì)量的范疇。質(zhì)量的優(yōu)劣主要體現(xiàn)為產(chǎn)品或工藝質(zhì)量特性符合設(shè)計(jì)規(guī)范、工藝標(biāo)準(zhǔn)的程度，即符合性質(zhì)量。在制造業(yè)中生產(chǎn)的產(chǎn)品，其某個(gè)質(zhì)量特性值不可能維持在某一定值上，而是表現(xiàn)為相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)值有一定的偏差。對(duì)于相同產(chǎn)品的某個(gè)質(zhì)量特性值做大量的統(tǒng)計(jì)，其結(jié)果就表現(xiàn)為產(chǎn)品的質(zhì)量特性值相對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)值的波動(dòng)。工序質(zhì)量控制的對(duì)象是工序質(zhì)量的波動(dòng)，目的是保證受控工序能穩(wěn)定地生產(chǎn)合格的產(chǎn)品，并將工序質(zhì)量的波動(dòng)限制在允許的范圍內(nèi)，使工序處于受控狀態(tài)。工序質(zhì)量因行

33、業(yè)而異，一般來(lái)說(shuō)對(duì)產(chǎn)品可分割的工序，工序質(zhì)量即為產(chǎn)品質(zhì)量特性，如尺寸、精度、純度、強(qiáng)度等。對(duì)產(chǎn)品不可分割或最終才能形成者，則通常指工藝質(zhì)量特性，如化工產(chǎn)品生產(chǎn)裝置的溫度、壓力、濃度和時(shí)間。工序質(zhì)量波動(dòng)包括產(chǎn)品之間的波動(dòng)；單個(gè)產(chǎn)品與目標(biāo)值之間的波動(dòng)；工藝質(zhì)量特性在不同生產(chǎn)線、不同批次、不同時(shí)間的穩(wěn)定性和波動(dòng)導(dǎo)致產(chǎn)品質(zhì)量特性隨時(shí)間、環(huán)境的變化等方面。工序質(zhì)量波動(dòng)有兩種類型：一是正常波動(dòng)；一是異常波動(dòng)。工序質(zhì)量波動(dòng)的類型體現(xiàn)了波動(dòng)產(chǎn)生的不同原因和不同處理方式。正常波動(dòng)是由于隨機(jī)性因素的經(jīng)常作用而產(chǎn)生的偶然波動(dòng)。工序控制的任務(wù)是要維持正常波動(dòng)的適度水平。異常波動(dòng)是由于系統(tǒng)因素引起的系統(tǒng)誤差產(chǎn)生的波動(dòng)。

34、由于系統(tǒng)是在特定情況下突然發(fā)生的，故異常波動(dòng)不具備隨機(jī)規(guī)律，在未采取糾正措施前始終具有系統(tǒng)性。系統(tǒng)因素是導(dǎo)致工序質(zhì)量問(wèn)題的主要原因，是工序質(zhì)量控制的主要對(duì)象。工序質(zhì)量波動(dòng)的綜合體現(xiàn)是工序質(zhì)量特性值的統(tǒng)計(jì)參數(shù)、均值和標(biāo)準(zhǔn)差發(fā)生變化而導(dǎo)致工序質(zhì)量失控。工序是人員、機(jī)器設(shè)備、材料、方法、環(huán)境條件、測(cè)量手段（5M1E) 的組合，這些因素是工序質(zhì)量的制約變量，工序質(zhì)量波動(dòng)的原因就在于上述因素的綜合應(yīng)用。二、工序質(zhì)量波動(dòng)的規(guī)律工序質(zhì)量波動(dòng)值是隨機(jī)變量，通過(guò)其產(chǎn)品質(zhì)量波動(dòng)表現(xiàn)出來(lái)。依據(jù)大數(shù)定律，大量產(chǎn)品的質(zhì)量波動(dòng)必然呈現(xiàn)出一定的規(guī)律性，遵循一定的概率分布。又依據(jù)中心極限定律，可以得到一群相互獨(dú)立的、具有同分

35、布的連續(xù)型質(zhì)量特性值的綜合，當(dāng)它們的波動(dòng)屬于正常波動(dòng)時(shí)，其分布一般服從正態(tài)分布或漸進(jìn)正態(tài)分布，其分布函數(shù)表達(dá)式為： (2.1)式中,為分布均值,為分布標(biāo)準(zhǔn)差。一群離散型質(zhì)量特性值，當(dāng)它們的波動(dòng)屬于正常波動(dòng)時(shí)，其分布一般服從二項(xiàng)分布(計(jì)件質(zhì)量特性值)或泊松分布(計(jì)點(diǎn)質(zhì)量特性）。二項(xiàng)分布的表達(dá)式為： (2.2)式中,該分布的均值為,標(biāo)準(zhǔn)差為。泊松分布的表達(dá)式為: (2.3)該分布的均值為,標(biāo)準(zhǔn)差為。二項(xiàng)分布和泊松分布在一定條件下，近似正態(tài)分布。三、工序質(zhì)量波動(dòng)損失既然工序存在質(zhì)量波動(dòng)，就會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)品質(zhì)量發(fā)生波動(dòng)，從而帶來(lái)質(zhì)量損失，并且降低社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益。質(zhì)量波動(dòng)損失大致有兩類：一類是質(zhì)量波動(dòng)導(dǎo)致故障、

36、公害以至災(zāi)害所帶來(lái)的損失，這類質(zhì)量損失將危及生產(chǎn)者、消費(fèi)者和其他社會(huì)成員；另一類是質(zhì)量波動(dòng)導(dǎo)致產(chǎn)品性能、可靠性等質(zhì)量特性降低所帶來(lái)的損失，這類質(zhì)量損失主要涉及生產(chǎn)者和消費(fèi)者，有時(shí)也危及其他社會(huì)成員。質(zhì)量波動(dòng)損失的事后計(jì)算是比較容易，不是工序質(zhì)量控制討論的范圍。故在此只討論質(zhì)量波動(dòng)損失的事前估算，并依據(jù)設(shè)計(jì)和制造質(zhì)量進(jìn)行預(yù)估為此建立質(zhì)量波動(dòng)損失函數(shù)。設(shè)產(chǎn)品質(zhì)量特性的標(biāo)準(zhǔn)差為，質(zhì)量特性值為的產(chǎn)品，發(fā)生質(zhì)量波動(dòng)后，給用戶帶來(lái)的損失為，則當(dāng)時(shí)，。當(dāng)對(duì)的偏差達(dá)到時(shí)顯然有： (2.4)其中，為時(shí)用戶蒙受的損失。把質(zhì)量波動(dòng)損失圍繞目標(biāo)值進(jìn)行泰勒展開(kāi)，則得到：(2.5)在時(shí)，損失函數(shù)不僅等于0，而且是最小值，

37、故微分值。從而式(2.5)右邊第一項(xiàng)和第二項(xiàng)均為0。又由于偏差值非常小，故泰勒展開(kāi)式的第四項(xiàng)以后各項(xiàng)都遠(yuǎn)小于第三項(xiàng)，因而可以忽略不計(jì)。所以，因質(zhì)量特性值少的波動(dòng)而引起的損失，可用泰勒展開(kāi)式第三項(xiàng)表達(dá)： (2.6)令的系數(shù)為 ，則式(2.6)可寫(xiě)成: (2.7)將式(2.4)代入式(2.7)得: (2.8)由式(2.8),得: (2.9)由于每件產(chǎn)品的質(zhì)量特性值的波動(dòng)大小不同，當(dāng)時(shí)，該批產(chǎn)品的平均質(zhì)量損失可用下式表達(dá)： (2.10)對(duì)于上述結(jié)論設(shè)為允許差即公差的一半，為標(biāo)準(zhǔn)差，表示工序質(zhì)量波動(dòng)的單位量；為生產(chǎn)工序發(fā)生不良的損失。則當(dāng)工序質(zhì)量波動(dòng)時(shí)： (2.11) 如通過(guò)工序控制使工序質(zhì)量波動(dòng)降低

38、到，與此相應(yīng)的質(zhì)量波動(dòng)損失將降低到： (2.12） 因此可以看出,如果通過(guò)工序控制,把的波動(dòng)抑制在標(biāo)準(zhǔn)中心的很小的鄰域內(nèi),將降低質(zhì)量波動(dòng)損失,增大社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益。所以工序控制的效能，不僅可以維持工序狀態(tài)的穩(wěn)定，還可以降低質(zhì)量波動(dòng)損失，提高產(chǎn)品的經(jīng)濟(jì)效益。第三章 控制圖和質(zhì)量改進(jìn)常用工具20世紀(jì)20年代，美國(guó)的休哈特(W.A.Shewhart)首先提出了過(guò)程控制的概念和實(shí)現(xiàn)過(guò)程控制的方法。迄今為止，統(tǒng)計(jì)過(guò)程控制，簡(jiǎn)稱SPC(statistical process control)基本原理同前者并無(wú)本質(zhì)上的差別。近一個(gè)世紀(jì)以來(lái)，統(tǒng)計(jì)過(guò)程控制的理論和方法得到了廣泛的應(yīng)用。有關(guān)調(diào)查資料顯示，在經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)國(guó)

39、家中，僅就中小企業(yè)的實(shí)際調(diào)查結(jié)果發(fā)現(xiàn)，采用統(tǒng)計(jì)過(guò)程控制圖的企業(yè)平均每家超過(guò)100例，這不僅說(shuō)明了類似這些企業(yè)的現(xiàn)代化管理水平，同時(shí)，也證實(shí)了控制圖應(yīng)用的廣泛前景。第一節(jié) 控制圖的概念及原理一、控制圖的概念控制圖是控制生產(chǎn)過(guò)程狀態(tài)，保證工序加工產(chǎn)品質(zhì)量的重要工具?？刂茍D是一種將估，從而監(jiān)察過(guò)程是否處于控制狀態(tài)的一種統(tǒng)計(jì)方法設(shè)計(jì)的圖。圖中有中心線（CL , Central Line）、上控制線（UCL , upper control Limit）和下控制線（LCL , Lower control Limit)，并有按時(shí)間順序抽取的樣本統(tǒng)計(jì)量數(shù)值的描點(diǎn)序列，如 圖3.1所示。UCL= 49.553C

40、L= 49.5068LCL=49.460649.4606圖3.1UCL、CL與LCL 統(tǒng)稱為控制線（control lines）。若控制圖中的描點(diǎn)落在UCL與LCL 之外或描點(diǎn)在UC與LCL之間的排列不隨機(jī)，則表明過(guò)程異常。二、控制圖的原理控制圖的設(shè)計(jì)原理包括：正態(tài)性假定、3準(zhǔn)則、小概率原理、反證法思想。(一) 正態(tài)性假定任何生產(chǎn)過(guò)程生產(chǎn)出來(lái)的產(chǎn)品,其質(zhì)量特性值總會(huì)存在一定程度的波動(dòng),當(dāng)過(guò)程穩(wěn)定或者說(shuō)受控時(shí),這些波動(dòng)主要由5M1E的微小變化造成的隨機(jī)誤差引起。此時(shí)，絕大多數(shù)質(zhì)量特性值的分布服從或近似服從正態(tài)分布。稱為正態(tài)性假定。(二) 3準(zhǔn)則在生產(chǎn)過(guò)程中,僅有偶然性誤差存在時(shí),質(zhì)量特性X服從正

41、態(tài)分布N，根據(jù)正態(tài)分布的概率性質(zhì)，有 ，即是的實(shí)際取值范圍。(三) 小概率原理所謂小概率原理，即認(rèn)為小概率事件是不會(huì)發(fā)生的。由準(zhǔn)則可知，若X服從正態(tài)分布，X的可能值超出控制界限的可能性只有0.27%，屬于小概率事件。因此，一般認(rèn)為不會(huì)超出控制界限。當(dāng)然，運(yùn)用小概率原理也可能導(dǎo)致錯(cuò)誤，但犯錯(cuò)誤的可能性恰恰是此小概率。(四) 反證法思想一旦控制圖上的點(diǎn)子超出界限或其他小概率事件發(fā)生,則可懷疑生產(chǎn)過(guò)程失控,也即不穩(wěn)定。此時(shí)，要從5M1E去找原因，看是否發(fā)生了顯著變化。三、控制圖的控制界限控制圖中的上、下控制界限是判斷工序是否失控的主要依據(jù)，因此應(yīng)用控制圖的核心問(wèn)題之一就是確定經(jīng)濟(jì)合理的控制界限。我國(guó)

42、和大多數(shù)工業(yè)國(guó)家是用3來(lái)確定上下控制界限的。用質(zhì)量特性的平均值作為中心線。UCL=LCL=CL=其中: 樣本統(tǒng)計(jì)量 的平均值 的標(biāo)準(zhǔn)偏差第二節(jié) 常規(guī)控制圖和判斷準(zhǔn)則一、分析用控制圖和控制用控制圖一道工序開(kāi)始應(yīng)用控制圖時(shí)，幾乎總不會(huì)恰巧處于穩(wěn)態(tài)，也即總存在異因。如果以這種非穩(wěn)態(tài)狀態(tài)下的參數(shù)來(lái)建立控制圖，控制圖界限之間的間隔較寬，以這樣的控制圖來(lái)控制工序質(zhì)量，將導(dǎo)致錯(cuò)誤的結(jié)論。根據(jù)穩(wěn)態(tài)所處階段的不同，控制圖可以分為分析用控制圖和控制用控制圖兩種。分析用控制圖是對(duì)收集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，尋找穩(wěn)態(tài)?？刂朴每刂茍D是對(duì)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，保持穩(wěn)態(tài)。(一) 分析用控制圖分析用控制圖的首要目的是尋找過(guò)程的穩(wěn)態(tài)，即

43、只有偶因沒(méi)有異因的狀態(tài)，判斷過(guò)程是否達(dá)到穩(wěn)態(tài)依據(jù)的是判穩(wěn)準(zhǔn)則。對(duì)未達(dá)到穩(wěn)態(tài)的過(guò)程進(jìn)行調(diào)整，運(yùn)用“查出異因，采取措施，保證消除，納入標(biāo)準(zhǔn)，不再出現(xiàn)”，最終達(dá)到穩(wěn)態(tài)。這種穩(wěn)態(tài)又稱為統(tǒng)計(jì)穩(wěn)態(tài)。除了統(tǒng)計(jì)穩(wěn)態(tài)外，還要分析過(guò)程的技術(shù)穩(wěn)態(tài)。技術(shù)穩(wěn)態(tài)是指過(guò)程滿足技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、技術(shù)要求的能力，判斷過(guò)程是否達(dá)到技術(shù)穩(wěn)態(tài)的依據(jù)是規(guī)范界限。即利用控制界限來(lái)判斷過(guò)程是否處于統(tǒng)計(jì)穩(wěn)態(tài)，利用規(guī)范界限來(lái)判斷技術(shù)穩(wěn)態(tài)。衡量過(guò)程技術(shù)穩(wěn)態(tài)的常用指標(biāo)是過(guò)程能力指數(shù)。技術(shù)穩(wěn)態(tài)受偶因波動(dòng)情況的影響，提高技術(shù)穩(wěn)態(tài)，需要通過(guò)減少偶因的波動(dòng)來(lái)達(dá)到?？刂茍D不是控制偶因的工具，因而控制圖對(duì)提高過(guò)程技術(shù)穩(wěn)態(tài)沒(méi)有幫助。統(tǒng)計(jì)穩(wěn)態(tài)與技術(shù)穩(wěn)態(tài)這兩個(gè)問(wèn)題是互相獨(dú)

44、立的，需要分別進(jìn)行處理。分析用控制圖的調(diào)整過(guò)程即質(zhì)量不斷改進(jìn)的過(guò)程。 (二) 控制用控制圖當(dāng)工序達(dá)到了可以認(rèn)可的狀態(tài)后，即統(tǒng)計(jì)穩(wěn)態(tài)和技術(shù)穩(wěn)態(tài)，就從分析用控制圖階段進(jìn)入了控制用控制圖階段?？刂朴每刂茍D階段的目的是保持穩(wěn)態(tài)。對(duì)常規(guī)控制圖，可以將分析用控制圖的控制界限延長(zhǎng)作為控制用控制圖，利用判穩(wěn)準(zhǔn)則和判異準(zhǔn)則來(lái)判斷工序是否有異常，如果出現(xiàn)異常，說(shuō)明過(guò)程的穩(wěn)態(tài)被破壞，需要立即利用生產(chǎn)追求的目標(biāo)，保持工序的穩(wěn)態(tài)是生產(chǎn)立法，故由分析用控制圖階段進(jìn)入控制用控制圖階段要有正式的交接手續(xù)。用統(tǒng)計(jì)的語(yǔ)言來(lái)描述分析用控制圖階段和控制用控制圖階段，可以認(rèn)為分析用控制圖階段是不知道總體參數(shù)，即不知道分布的階段，需要通

45、過(guò)大量的數(shù)據(jù)來(lái)估計(jì)分布及分布參數(shù)，具體判斷工具是判異準(zhǔn)則。若過(guò)程沒(méi)有處于穩(wěn)態(tài)，需要利用“查出異因，采取措施，保證消除，納入標(biāo)準(zhǔn)，不再出現(xiàn)”，來(lái)消除異因納入標(biāo)準(zhǔn)，重新收集數(shù)據(jù)進(jìn)入分析用控制圖階段。對(duì)于控制用控制圖階段，它是在己知穩(wěn)態(tài)的分布和總體參數(shù)的情況下，保持穩(wěn)態(tài)，即保持分析用控制圖階段得到的分布和總體參數(shù)不變。在分析用控制圖階段，不能進(jìn)行實(shí)時(shí)控制，因?yàn)樗獜氖占降囊欢螖?shù)據(jù)來(lái)估計(jì)穩(wěn)態(tài)，控制用控制圖階段則可以進(jìn)行實(shí)時(shí)控制，可以對(duì)每一組新收集到的數(shù)據(jù)，運(yùn)用判異準(zhǔn)則判斷過(guò)程是否異常，即過(guò)程的總體參數(shù)是否發(fā)生變化?？刂朴每刂茍D階段不是無(wú)限地進(jìn)行下去，而是經(jīng)過(guò)一個(gè)階段的使用后，這段時(shí)間的長(zhǎng)短須根據(jù)產(chǎn)品

46、、過(guò)程的具體情況來(lái)確定。利用這段時(shí)間內(nèi)新收集到的數(shù)據(jù)，使用分析用控制圖來(lái)重新尋找穩(wěn)態(tài)，分析過(guò)程的穩(wěn)態(tài)是否已經(jīng)發(fā)生了變化。二、判穩(wěn)和判異準(zhǔn)則控制圖的判斷準(zhǔn)則，是由概率理論所制定的用來(lái)識(shí)別生產(chǎn)過(guò)程狀態(tài)的規(guī)則，它通過(guò)樣本數(shù)據(jù)形成的樣本點(diǎn)位置以及變化趨勢(shì)對(duì)生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行分析和判斷，判斷生產(chǎn)過(guò)程是處于受控狀態(tài)還是失控狀態(tài)。制定判斷準(zhǔn)則適宜用二項(xiàng)分布概率計(jì)算公式，其應(yīng)用條件是：每次試驗(yàn)只有兩種結(jié)果，即失敗或成功；且每次試驗(yàn)時(shí)相互獨(dú)立的。= (1-)控制圖上樣本點(diǎn)的分布滿足用二項(xiàng)分布計(jì)算的概率條件。如：一個(gè)點(diǎn)不是落在中心線這一側(cè)，就是落在中心線另一側(cè)，只有兩種試驗(yàn)結(jié)果；又如:一個(gè)點(diǎn)不是落在控制范圍內(nèi)，就是落在

47、控制范圍外，也只有兩種結(jié)果；而相鄰兩點(diǎn)是否落在范圍內(nèi)又是相互獨(dú)立的。在統(tǒng)計(jì)假設(shè)檢驗(yàn)中，小概率數(shù)值常取0.05與0.01。而在判別控制圖中點(diǎn)子排列有缺陷的小概率數(shù)值標(biāo)準(zhǔn)取0.01。當(dāng)在控制圖上的所有點(diǎn)子全部落在控制限內(nèi)，且在控制限內(nèi)的點(diǎn)子排列無(wú)缺陷就判斷為生產(chǎn)過(guò)程處于受控狀態(tài)。 判斷準(zhǔn)則分為判穩(wěn)準(zhǔn)則和判異準(zhǔn)則。(一) 判穩(wěn)準(zhǔn)則穩(wěn)態(tài)是生產(chǎn)過(guò)程追求的目標(biāo)。在統(tǒng)計(jì)量為正態(tài)分布的情況下，由于第一類錯(cuò)誤的概率=0.27% ，所以只要有一個(gè)點(diǎn)子在界外就可以判斷有異常。因?yàn)楹苄。诙愬e(cuò)誤的概率就大，只根據(jù)一個(gè)點(diǎn)子在界內(nèi)不能判斷生產(chǎn)過(guò)程處于穩(wěn)態(tài)，因此取 25 個(gè)點(diǎn)。所以判穩(wěn)準(zhǔn)則為：連續(xù) 25 個(gè)點(diǎn)，界外點(diǎn)數(shù)為

48、零個(gè)，就判穩(wěn)。(二) 判異準(zhǔn)則判異準(zhǔn)則分為兩大類，即：點(diǎn)子出界就判異；界內(nèi)點(diǎn)排列不隨機(jī)就判異。樣本點(diǎn)排列不隨機(jī)的典型狀態(tài)有以下幾種情況：連續(xù)7點(diǎn)或更多點(diǎn)在中心線同一側(cè)（7點(diǎn)鏈）；連續(xù)7點(diǎn)或更多點(diǎn)的單調(diào)上升或單調(diào)下降（7點(diǎn)單調(diào)鏈）連續(xù)11點(diǎn)中至少有10點(diǎn)在中心線同一側(cè)；連續(xù)14點(diǎn)中至少有12點(diǎn)在中心線同一側(cè)；連續(xù)17點(diǎn)中至少有14點(diǎn)在中心線同一側(cè)；連續(xù)20點(diǎn)中至少有16點(diǎn)在中心線同一側(cè)；連續(xù)3點(diǎn)中至少有2點(diǎn)落在二倍標(biāo)準(zhǔn)差與三倍標(biāo)準(zhǔn)差控制界限之間；連續(xù)7點(diǎn)中至少有3點(diǎn)落在二倍標(biāo)準(zhǔn)差與三倍標(biāo)準(zhǔn)差控制界限之間。模式：連續(xù)7點(diǎn)出現(xiàn)在中心線一側(cè)。 “連續(xù)7點(diǎn)出現(xiàn)在中心線一側(cè)”出現(xiàn)的概率值為=(0.4986

49、5)(0.9973-0.49865)=0.0077因?yàn)?.0077<0.01(小概率數(shù)值標(biāo)準(zhǔn))，所以，在控制圖中“連續(xù)7點(diǎn)出現(xiàn)在中心線一側(cè)”的現(xiàn)象應(yīng)判斷點(diǎn)子排列有缺陷。模式：連續(xù)3個(gè)點(diǎn)中，至少有2個(gè)點(diǎn)落在范圍內(nèi)。 “連續(xù)3個(gè)點(diǎn)中，至少有2個(gè)點(diǎn)落在范圍內(nèi)”出現(xiàn)的概率值為：=()(0.9973-)=0.0013因?yàn)?.0013<0.01(小概率數(shù)值標(biāo)準(zhǔn))，所以，在控制圖中“連續(xù)3個(gè)點(diǎn)中，至少有2個(gè)點(diǎn)落在范圍內(nèi)”的現(xiàn)象應(yīng)判斷為點(diǎn)子排列有缺陷。第三節(jié) 控制圖的種類按產(chǎn)品質(zhì)量特性值來(lái)劃分，分為計(jì)量值控制圖和計(jì)數(shù)值控制圖。一、計(jì)量值控制圖適用于產(chǎn)品質(zhì)量特性為計(jì)量值的情形。例如：長(zhǎng)度、重量、時(shí)間

50、、強(qiáng)度、成分等連續(xù)變量。常用的計(jì)量值控制圖有下面幾種。(一) 均值級(jí)差控制圖（R）。R圖是圖(均值控制圖)和R圖(極差控制圖)聯(lián)合使用的一種控制圖。圖用來(lái)控制平均值的變化，R圖用來(lái)控制加工誤差的變化。R圖通常在樣本容量較小時(shí)使用，是一種最常用的計(jì)量值控制圖；一般n = 3、4、5、6為宜。(二) 均值標(biāo)準(zhǔn)差（S）控制圖。(三) 單值移動(dòng)級(jí)差（XRs）控制圖。將單值控制圖和移動(dòng)極差控制圖配合使用，稱為單值和移動(dòng)極差控制圖，一般把單值控制圖放在移動(dòng)極差控制圖上面。在繪制控制圖時(shí)，直接把測(cè)得的數(shù)據(jù)描在圖上，不用對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分組處理，也不用計(jì)算各樣本的平均值勤，簡(jiǎn)便省事。使用場(chǎng)合：希望盡快發(fā)現(xiàn)和消除異常

51、原因；從工序中只能獲得一個(gè)數(shù)據(jù)；不需要測(cè)取許多數(shù)據(jù)。二、計(jì)數(shù)值控制圖適用于產(chǎn)品質(zhì)量特性為計(jì)數(shù)值的情形。例如：不合格品數(shù)、不合格品率、缺陷數(shù)、單位缺陷數(shù)等離散變量。常用的計(jì)數(shù)值控制圖有：(一) 不合格品率控制圖（圖）。p圖用于判斷生產(chǎn)過(guò)程不合格品率是否處于或保持在所要求的受控狀態(tài)；它雖然適用于樣本大小n不相等的情況，但n也不宜相差太大，否則控制圖的上、下控制限不是一條直線，而是階梯式的。(二) 不合格品數(shù)控制圖（Pn圖）。(三) 單位缺陷數(shù)控制圖（u圖）。u圖亦稱為單位缺陷數(shù)控制圖，用于判斷生產(chǎn)過(guò)程的單位產(chǎn)品缺陷數(shù)是否處于或保持在所要求的受控狀態(tài)。第四節(jié) 工序能力和工序能力指數(shù)的計(jì)算一、工序能力

52、工序能力是以質(zhì)量特性值正常波動(dòng)的分散范圍來(lái)表示的。工序能力是工序處于穩(wěn)定狀態(tài)下實(shí)際加工能力，或者說(shuō)是工序的加工精度。通常用總體標(biāo)準(zhǔn)差的六倍來(lái)表示工序能力的大小。工序能力應(yīng)保證組織目標(biāo)：減少和消除不合格品，尤其是預(yù)防不合格品的出現(xiàn)。因此，應(yīng)確保影響質(zhì)量的技術(shù)、管理和人的因素處于受控狀態(tài)。技術(shù)受控的標(biāo)識(shí)是工序應(yīng)采用先進(jìn)的工藝技術(shù)生產(chǎn)產(chǎn)品，使其具備不產(chǎn)生不合格品的能力。管理受控的標(biāo)志是工序應(yīng)采用科學(xué)的方法對(duì)過(guò)程實(shí)施有效的控制，使其具備保持不出不合格品的能力。人的因素受控是技術(shù)受控和管理受控的基礎(chǔ)條件。其標(biāo)志是職工具有高的素質(zhì)。對(duì)任何過(guò)程而言，能否長(zhǎng)期、穩(wěn)定地生產(chǎn)合格產(chǎn)品或優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品的基礎(chǔ)條件是：具有足

53、夠的過(guò)程能力以及過(guò)程保持穩(wěn)定受控。 二、工序能力指數(shù)工序能力指數(shù)是指工序能力滿足質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的程度，即產(chǎn)品的公差與工序能力6之比，即為 。(一) 對(duì)于雙側(cè)規(guī)范界限，中心無(wú)偏移時(shí)，工序能力指數(shù)： (3.1)式中規(guī)范上限； 規(guī)范下限； 規(guī)范范圍； 樣本標(biāo)準(zhǔn)差(二) 對(duì)于雙側(cè)規(guī)范界限，中心偏移時(shí)，工序能力指數(shù)： (3.2)式中中心偏移量，； 規(guī)范范圍中心值， =(+ )/2 ; 偏移系數(shù)， ;樣本平均值。無(wú)偏移情況的表示過(guò)程加工的一致性，即“質(zhì)量能力” , 越大，則質(zhì)量能力越強(qiáng)；而有偏移情況的則反映過(guò)程中心、與公差中心的偏移情況，越大，則二者偏移越小，是過(guò)程的質(zhì)量能力和管理能力二者綜合的結(jié)果。故與的著重

54、點(diǎn)不同，需要同時(shí)加以考慮，將與二數(shù)值聯(lián)合應(yīng)用，可對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量有更全面的了解。(三) 對(duì)于單側(cè)規(guī)范界限，有兩種情況：只有規(guī)范上限時(shí)（如圓度、平行度、直線度等行位公差），工序能力指數(shù)： =(-)/3S (3.3)式中 樣本平均值。只有規(guī)范下限時(shí)（如強(qiáng)度、壽命、可靠度等），工序能力指數(shù)； =(-)/3S (3.4)三、工序能力評(píng)價(jià)通常用工序能力指數(shù)來(lái)評(píng)價(jià)工序能力狀態(tài)，工序能力水平可劃分為五級(jí)，按等級(jí)高低，在工序質(zhì)量控制上可以進(jìn)行相應(yīng)的處理，如 表3.1所示。表3.1第五節(jié) 質(zhì)量改進(jìn)及常用工具一、質(zhì)量改進(jìn)的概述質(zhì)量改進(jìn)與質(zhì)量控制都是質(zhì)量管理的一部分，前者致力于增強(qiáng)滿足質(zhì)量要求的能力，而后者致力于滿足質(zhì)量

55、要求。質(zhì)量控制是消除偶發(fā)性問(wèn)題，使產(chǎn)品質(zhì)量保持在規(guī)定的水平，即質(zhì)量維持；而質(zhì)量改進(jìn)是消除系統(tǒng)性問(wèn)題，對(duì)現(xiàn)有的質(zhì)量水平在控制的基礎(chǔ)上加以提高。 二、質(zhì)量改進(jìn)的步驟及內(nèi)容質(zhì)量改進(jìn)是一個(gè)過(guò)程，要按照一定的規(guī)則進(jìn)行。(一) 質(zhì)量改進(jìn)的基本過(guò)程PDCA 循環(huán)任何一個(gè)質(zhì)量改進(jìn)過(guò)程都要遵循 PDCA 循環(huán)的原則，即策劃（Plan）、實(shí)施（Do）、檢查（Check）、處置（Act）。 PDCA 的內(nèi)容：第一個(gè)階段為計(jì)劃階段，又叫 P 階段（Plan）。這個(gè)階段主要內(nèi)容是通過(guò)市場(chǎng)調(diào)查，摸清用戶對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量的要求，確定質(zhì)量政策、質(zhì)量目標(biāo)和質(zhì)量計(jì)劃等。第二個(gè)階段為執(zhí)行階段，又稱為 D 階段（Do）。這個(gè)階段是實(shí)施 P 階段所