第五章工序質(zhì)量控制

1、第五章第五章 工序質(zhì)量控制工序質(zhì)量控制 第一節(jié)第一節(jié) 質(zhì)量變異及其原因質(zhì)量變異及其原因一、質(zhì)量的變異性一、質(zhì)量的變異性 =X-X0 X值是一個(gè)隨機(jī)變量，故誤差值是一個(gè)隨機(jī)變量，故誤差 也是也是一個(gè)隨機(jī)變量。這就是質(zhì)量變異的固有一個(gè)隨機(jī)變量。這就是質(zhì)量變異的固有本性本性-波動(dòng)性。也稱變異性。波動(dòng)性。也稱變異性。 二、質(zhì)量變異的原因二、質(zhì)量變異的原因 1、質(zhì)量變異來(lái)源分類、質(zhì)量變異來(lái)源分類 其原因主要來(lái)自五個(gè)方面：人、機(jī)器、材料、方法、環(huán)境。2、質(zhì)量變異性質(zhì)分類、質(zhì)量變異性質(zhì)分類 偶然性原因隨機(jī)誤差偶然性原因隨機(jī)誤差隨機(jī)誤差是由一些經(jīng)常起作用的，微小的在一定條件下又是不可避免的因素所引起的誤差。

2、隨機(jī)誤差對(duì)于包括有極多個(gè)產(chǎn)品的無(wú)限母體工序來(lái)說(shuō)，是一個(gè)服從正態(tài)分布的隨機(jī)變量。 系統(tǒng)性原因系統(tǒng)誤差系統(tǒng)性原因系統(tǒng)誤差系統(tǒng)誤差與偶然誤差的主要區(qū)別在于它不是一個(gè)隨機(jī)變量。而是隨時(shí)間、按一定方向，從小到大或從大到小或作某種周期性變化。 根據(jù)系統(tǒng)誤差和隨機(jī)誤差兩變量變化規(guī)律的明顯不同，我們可以利用一定的統(tǒng)計(jì)手法把兩者區(qū)別開(kāi)來(lái)。如果生產(chǎn)穩(wěn)定，此時(shí)影響產(chǎn)品質(zhì)量差異的主要成份將是隨機(jī)誤差，如果把測(cè)量到的質(zhì)量數(shù)據(jù)繪制成分布圖，必然構(gòu)成典型的正態(tài)分布。如果所得到的結(jié)果不是一個(gè)正態(tài)分布，那就有理由懷疑，在產(chǎn)品質(zhì)量中所產(chǎn)生的差異有較明顯的異常因素存在，這就需要找出具體引起異常的原因，以便采取措施消除。 第二節(jié)第二

3、節(jié) 生產(chǎn)過(guò)程質(zhì)量狀態(tài)生產(chǎn)過(guò)程質(zhì)量狀態(tài) 生產(chǎn)過(guò)程的質(zhì)量控制其主要目的是保證工序能處于受控狀態(tài)，穩(wěn)定持續(xù)地生合格品。為此，必須及時(shí)地了解生產(chǎn)過(guò)程質(zhì)量狀態(tài)，判斷其失控與否。一、生產(chǎn)過(guò)程狀態(tài)一、生產(chǎn)過(guò)程狀態(tài)1、控制狀態(tài)：隨時(shí)間推移，生產(chǎn)過(guò)程的質(zhì)控制狀態(tài)：隨時(shí)間推移，生產(chǎn)過(guò)程的質(zhì)量特性值或其統(tǒng)計(jì)量均在控制界限之內(nèi)，量特性值或其統(tǒng)計(jì)量均在控制界限之內(nèi)，且均勻分布。且均勻分布。2、失控狀態(tài)：、失控狀態(tài)：1穩(wěn)定狀態(tài)：穩(wěn)定狀態(tài)： 和和 不隨時(shí)間變化，但質(zhì)量不隨時(shí)間變化，但質(zhì)量特性值的分布超出了控制界限。特性值的分布超出了控制界限。 2不穩(wěn)定狀態(tài)：不穩(wěn)定狀態(tài)： 或或 隨時(shí)間變化。隨時(shí)間變化。 二、生產(chǎn)過(guò)程狀態(tài)的統(tǒng)

4、計(jì)推斷二、生產(chǎn)過(guò)程狀態(tài)的統(tǒng)計(jì)推斷樣本總體xE x R R/d2 反映質(zhì)量水平 第三節(jié)第三節(jié) 工序控制工序控制 一、工序質(zhì)量控制的目的一、工序質(zhì)量控制的目的工序質(zhì)量控制的目的是保證工序能穩(wěn)定地保證工序能穩(wěn)定地制造出合格的產(chǎn)品。使工序質(zhì)量的波動(dòng)制造出合格的產(chǎn)品。使工序質(zhì)量的波動(dòng)處于規(guī)定的范圍。處于規(guī)定的范圍。二、工序質(zhì)量控制的對(duì)象二、工序質(zhì)量控制的對(duì)象 工序質(zhì)量控制的對(duì)象是該工序的質(zhì)量特性值的波動(dòng)范圍及質(zhì)量特性值波動(dòng)的中心位置。工序質(zhì)量控制通過(guò)控制工序質(zhì)量控制通過(guò)控制4M1E五大因素來(lái)五大因素來(lái)實(shí)現(xiàn)實(shí)現(xiàn) 對(duì)對(duì) 和的控制。和的控制。 三、工序質(zhì)量控制點(diǎn)的確定三、工序質(zhì)量控制點(diǎn)的確定工序質(zhì)量控制點(diǎn)是指

5、在一定時(shí)期和一定條件下，在產(chǎn)品制造過(guò)程中必須重點(diǎn)控制的質(zhì)量特性、關(guān)鍵部位或薄弱環(huán)節(jié)。 工序質(zhì)量控制點(diǎn)的確定：影響大、要工序質(zhì)量控制點(diǎn)的確定：影響大、要求高、問(wèn)題多、損失大。求高、問(wèn)題多、損失大。 第四節(jié)第四節(jié) 工序質(zhì)量控制方法工序質(zhì)量控制方法-控制圖控制圖一、控制圖的概念一、控制圖的概念 控制圖是畫有控制界限的一種圖表。控制圖是畫有控制界限的一種圖表。用來(lái)控制生產(chǎn)過(guò)程狀態(tài)區(qū)分波動(dòng)是系統(tǒng)用來(lái)控制生產(chǎn)過(guò)程狀態(tài)區(qū)分波動(dòng)是系統(tǒng)的或者是隨機(jī)的保證工序加工產(chǎn)品質(zhì)量的或者是隨機(jī)的保證工序加工產(chǎn)品質(zhì)量的重要工具。的重要工具。特性值特性值 UCL CLLCL子樣號(hào)子樣號(hào) 對(duì)加工過(guò)程進(jìn)行統(tǒng)計(jì)質(zhì)量管理一般可包括兩部

6、分工作內(nèi)容。其一是調(diào)查一道工序是否處于穩(wěn)定狀態(tài)，其次是己知一道工序是穩(wěn)定的，為保證其在預(yù)期的時(shí)間內(nèi)，始終處于穩(wěn)定狀態(tài)而進(jìn)行的動(dòng)態(tài)統(tǒng)計(jì)控制。 前一項(xiàng)工作可以利用頻數(shù)分布圖，后一項(xiàng)工作主要利用控制圖的方法完成。 二、控制圖的原理二、控制圖的原理1、控制圖的控制界限、控制圖的控制界限 控制界限主要用以控制界限主要用以鑒別加工過(guò)程是否穩(wěn)定?？刂平缦夼c公差界限不同，在質(zhì)量管理工作中具有不同的作用。公差界限是作為產(chǎn)品合格或不合格的判斷基準(zhǔn)，而控制界限則是作為考察整個(gè)工序考察整個(gè)工序是否異常的判定基準(zhǔn)。是否異常的判定基準(zhǔn)。中心線中心線 CL= 或或 上控制線上控制線UCL= +3 下控制線下控制線LCL=

7、-3 XXXxxnx332、控制圖的兩類錯(cuò)誤、控制圖的兩類錯(cuò)誤第一類錯(cuò)誤：虛發(fā)警報(bào)。第一類錯(cuò)誤：虛發(fā)警報(bào)。加工過(guò)程正常，而子樣點(diǎn)子卻越出了控制界限，因而被誤判為出現(xiàn)異常，發(fā)生這種概率以發(fā)生這種概率以 表示。表示。第二類錯(cuò)誤：未發(fā)警報(bào)。第二類錯(cuò)誤：未發(fā)警報(bào)。加工過(guò)程異常，而子樣點(diǎn)子仍處了控制界限之內(nèi)，因而被誤判為出現(xiàn)正常，發(fā)生這種概率以發(fā)生這種概率以 表示。表示。隨著控制界限加寬而減少，隨著控制界限加寬而減少， 隨著控制界隨著控制界限加寬而增加限加寬而增加 正正 常常 異異 常常 為使兩類錯(cuò)誤概率之和最小，控制界限應(yīng)合適。控制界限在控制界限在 時(shí)，其時(shí)，其 + 為最小。為最小。 3+3三、控制圖

8、的分類三、控制圖的分類1、計(jì)量值控制圖：、計(jì)量值控制圖： -R 控制圖、控制圖、 -R控制控制圖、圖、 控制圖?？刂茍D。 計(jì)量值控制圖經(jīng)常用來(lái)預(yù)防、分析和控制工序加工質(zhì)量。2、計(jì)數(shù)值控制圖：、計(jì)數(shù)值控制圖： 計(jì)件值計(jì)件值 Pn圖、圖、P圖。圖。 計(jì)點(diǎn)值計(jì)點(diǎn)值 C圖、圖、u圖。圖。 目的是分析和控制生產(chǎn)工序的穩(wěn)定性、預(yù)初不合格品的發(fā)生，保證產(chǎn)品質(zhì)量。xsRx x第五節(jié)第五節(jié) 控制圖的設(shè)計(jì)控制圖的設(shè)計(jì)一、一、 控制圖的設(shè)計(jì)控制圖的設(shè)計(jì)1、 控制圖的應(yīng)用范圍?？刂茍D的應(yīng)用范圍。 控制圖是控制圖是 控制圖與控制圖與R 控制圖控制圖并用的形式運(yùn)用。并用的形式運(yùn)用。 控制圖主要觀察分析平均值控制圖主要觀察

9、分析平均值 的變化，的變化，R控制圖主要觀察分析各組的離散波動(dòng)變控制圖主要觀察分析各組的離散波動(dòng)變化?；?控制圖常用于控制尺寸、重控制圖常用于控制尺寸、重量、時(shí)間、強(qiáng)度、成分等計(jì)量值。量、時(shí)間、強(qiáng)度、成分等計(jì)量值。 Rx Rx Rx xxRx 2、 控制圖的作圖方法及步驟控制圖的作圖方法及步驟例：假設(shè)從齒輪鉆孔工序收集記錄例：假設(shè)從齒輪鉆孔工序收集記錄100個(gè)孔個(gè)孔徑尺寸數(shù)據(jù)。作徑尺寸數(shù)據(jù)。作 控制圖?？刂茍D。1收集數(shù)據(jù)收集數(shù)據(jù) Rx Rx 樣本組日期時(shí)間測(cè)定值平均值 極差 RX1X2X3X41234567891011121314151617181920212223242512/23 12/

10、27 12/28 12/29 12/308：5011：301：453：454：208：359：009：401：302：508：301：352：252：353：358：259：2511：002：353：159：3510：2011：352：004：2535463469384244334847383740385033413833563839424339403740643441414152434137383942354044325540423936383236346844434138493639414745432929283745453539354333413659403446365142383735

11、4245393458384837403638446.356.406.366.656.396.406.436.376.506.426.396.386.406.416.456.436.366.426.356.516.406.396.396.386.410.080.100.060.100.100.090.050.080.040.110.030.040.120.070.080.100.120.300.060.110.080.070.060.080.06合計(jì)合計(jì)160.252.19 =6.41 =0.09XR2確定控制界限確定控制界限 圖圖 XXCL RAXdRnXnXUCL2233RAXdRnXnXL

12、CL2233A2為跟為跟n有關(guān)的系數(shù)。查控圖用系數(shù)表，當(dāng)有關(guān)的系數(shù)。查控圖用系數(shù)表，當(dāng)n=4時(shí)，時(shí)，A2=0.729， CL=6.41 =6.410.7290.09=6.48 =6.410.7290.09=6.34RAXUCL2RAXLCL2R圖圖 RCL RDddRddRRdRRUCLR423233)/31 (/333RDLCL3D3、D4為跟為跟n有關(guān)的系數(shù)。查控圖用系數(shù)表，當(dāng)有關(guān)的系數(shù)。查控圖用系數(shù)表，當(dāng)n=4時(shí)，時(shí)，D3 0， D4=2.282 CL=0.09UCL=2.2820.09=0.2LCL不考慮不考慮3繪制控制圖繪制控制圖 5 10 15 20 25 XRUCL= 6.48C

13、L=6.41 CLC=6.34UCL= 0.2CL=0.094控制界限修正控制界限修正 剔除由于系統(tǒng)原因引剔除由于系統(tǒng)原因引起的超出控制界限的點(diǎn)。起的超出控制界限的點(diǎn)。 圖中有第圖中有第4，9，20號(hào)三個(gè)樣本點(diǎn)出號(hào)三個(gè)樣本點(diǎn)出界；界；R圖中有第圖中有第18號(hào)樣本點(diǎn)出界。號(hào)樣本點(diǎn)出界。 經(jīng)分析，第經(jīng)分析，第4，18，20號(hào)三個(gè)樣本點(diǎn)號(hào)三個(gè)樣本點(diǎn)出界是由于系統(tǒng)性原因引起的，應(yīng)剔除，出界是由于系統(tǒng)性原因引起的，應(yīng)剔除， 重算重算 x40. 622551. 665. 625.160X79. 012530. 019. 2R以此數(shù)據(jù)重新修正控制界限。略以此數(shù)據(jù)重新修正控制界限。略注意：用于工序動(dòng)態(tài)控制時(shí)，

14、只有表明工序己處于穩(wěn)定狀態(tài)且時(shí)才適用。二、計(jì)件值控制圖的設(shè)計(jì)二、計(jì)件值控制圖的設(shè)計(jì)1、不合格品率控制圖、不合格品率控制圖P控制圖控制圖1P控制圖的應(yīng)用范圍控制圖的應(yīng)用范圍 在生產(chǎn)過(guò)程或工序相當(dāng)穩(wěn)定時(shí)，產(chǎn)品不合格率P有一個(gè)比較固定的數(shù)值。設(shè)樣本大小為n，則Pn為樣本的不合格數(shù)。如果生產(chǎn)過(guò)程或工序沒(méi)發(fā)生變化或處于控制狀態(tài)，則樣本中的不合格數(shù)或不合格率變動(dòng)不大。若發(fā)現(xiàn)不合格數(shù)或不合格率變動(dòng)較大，超過(guò)事先確定的控制界限時(shí)，就表明生產(chǎn)過(guò)程或工序處于異常狀態(tài)，需要進(jìn)行調(diào)整，這就是制訂不合格品數(shù)控制圖和不合格品率控制圖的基本思想。 用于對(duì)產(chǎn)品不合格品率控制的場(chǎng)合，是通用于對(duì)產(chǎn)品不合格品率控制的場(chǎng)合，是通過(guò)產(chǎn)

15、品的不合格品率的變化來(lái)控制質(zhì)量過(guò)產(chǎn)品的不合格品率的變化來(lái)控制質(zhì)量的。的。 P控制圖單獨(dú)使用，不需組合。該控制圖常常用于檢查零件外形尺寸或用目測(cè)檢查零件外觀從而確定不合格品率的場(chǎng)合，也用于對(duì)光學(xué)元件和電子元件不合格品率的控制。除了不合格品率外，對(duì)合格率、材料利用率、缺勤率、出勤率等也可以應(yīng)用P控制圖進(jìn)行控制。 2P控制圖的作圖方法及步驟控制圖的作圖方法及步驟收集數(shù)據(jù)：收集數(shù)據(jù)：一般一般k取取1025組；組； 各樣本的各樣本的n盡量相等；盡量相等； 樣本的不合格品數(shù)樣本的不合格品數(shù)Pn=15。例：己知如下統(tǒng)計(jì)資料，試作例：己知如下統(tǒng)計(jì)資料，試作P控制圖?？刂茍D。樣本樣本號(hào)號(hào)樣本樣本大小大小n不合不

16、合格品格品數(shù)數(shù)Pn不合不合格品格品率率樣本樣本號(hào)號(hào)樣本樣本大小大小n不合不合格品格品數(shù)數(shù)Pn不合不合格品格品率率1234567891011121310010010010010010010010010010010010010042053243261410.040.020.000.050.030.020.040.030.020.060.010.040.01141516171819202122232425合計(jì)合計(jì)1001001001001001001001001001001001002500023161332073680.000.020.030.010.060.010.030.030.020.000

17、.070.03 確定控制界限：確定控制界限： 中心線中心線上控制線上控制線 下控制線下控制線 負(fù)數(shù)不考慮負(fù)數(shù)不考慮 027.0250068nnpp027. 0 pCL076. 0100027. 01027. 0027. 0)1 (3npppUCL0049. 0027. 0)1 (3npppLCL繪制繪制p控制圖控制圖UCL=0.076=7.6 CL=0.027=2.7 0 5 10 15 20 25 樣本號(hào)樣本號(hào) 87654321 P 控制圖的修正控制圖的修正 剔除由于系統(tǒng)性原因而剔除由于系統(tǒng)性原因而引起有問(wèn)題的數(shù)據(jù)，重新計(jì)算不合格品引起有問(wèn)題的數(shù)據(jù)，重新計(jì)算不合格品率的平均值。率的平均值。

18、修正控制界限修正控制界限 ddnwnnnpnpp2、不合格品數(shù)控制圖、不合格品數(shù)控制圖Pn控制圖控制圖1Pn控制圖的應(yīng)用范圍控制圖的應(yīng)用范圍Pn控制圖一般在樣本大小 n固定的情況下使用，使用這種控制圖時(shí)，應(yīng)使每個(gè)樣本中含有回15個(gè)不合格品，n常取50以上的數(shù)。不合格品率太小時(shí)，不宜采用此種控制圖。2Pn控制圖的作圖方法及步驟控制圖的作圖方法及步驟 收集數(shù)據(jù)：收集數(shù)據(jù)： 樣本號(hào)樣本號(hào)樣本大樣本大小小n不合格不合格品數(shù)品數(shù)Pn樣本號(hào)樣本號(hào)樣本大樣本大小小n不合格不合格品數(shù)品數(shù)Pn123456789101112131001001001001001001001001001001001001002240

19、034562143141516171819202122232425總計(jì)總計(jì)100100100100100100100100100100100100250001162133720368確定控制界限確定控制界限 72. 22568kPnPn027.0250068nnpp72. 2nPCL62. 7027. 0172. 2372. 213pnPPUCLn0027. 0172. 2372. 213pnPPLCLn負(fù)數(shù)不考慮負(fù)數(shù)不考慮繪制繪制p控制圖控制圖 0 5 10 15 20 25 樣本號(hào)樣本號(hào) UCL=7.62 CL=2.72 87654321Pn 控制圖的修正控制圖的修正 剔除由于系統(tǒng)性原因而

20、剔除由于系統(tǒng)性原因而引起有問(wèn)題的數(shù)據(jù)，重新計(jì)算不合格品引起有問(wèn)題的數(shù)據(jù)，重新計(jì)算不合格品率的平均值。修正控制界限。率的平均值。修正控制界限。 ddKKPnPnnP三、計(jì)點(diǎn)值控制圖的設(shè)計(jì)缺陷數(shù)三、計(jì)點(diǎn)值控制圖的設(shè)計(jì)缺陷數(shù)C控制控制圖圖1、C控制圖的應(yīng)用范圍控制圖的應(yīng)用范圍 C控制圖控制對(duì)象是一定單位（如長(zhǎng)控制圖控制對(duì)象是一定單位（如長(zhǎng)度、面積和體積等）度、面積和體積等）n上面的缺陷數(shù)。上面的缺陷數(shù)。例如，一定長(zhǎng)度的金屬線上的疵點(diǎn)數(shù)，一種鑄件表面上的氣孔數(shù)，一部機(jī)器裝好后發(fā)現(xiàn)的故障數(shù)等。c控制圖就是通過(guò)對(duì)產(chǎn)品上面的缺陷數(shù)來(lái)控制產(chǎn)品質(zhì)量的。 2、C控制圖的作圖方法及步驟控制圖的作圖方法及步驟 1 收

21、集數(shù)據(jù)收集數(shù)據(jù) 例；己知鑄件例；己知鑄件10cm2上的缺陷數(shù)的統(tǒng)計(jì)資料如上的缺陷數(shù)的統(tǒng)計(jì)資料如下表：下表： 樣本號(hào)樣本號(hào)缺陷數(shù)缺陷數(shù)C樣本號(hào)樣本號(hào)缺陷數(shù)缺陷數(shù)C123456789101112134658244536248141516171819202122232425合計(jì)合計(jì)563453754543115 一般取樣本20 25組，如果C較小時(shí)，可將幾個(gè)樣本編為一組，使每組缺陷數(shù)C= 0的點(diǎn)盡量減少，否則用來(lái)作控制圖就不適宜的。 確定控制界限確定控制界限 中心線：中心線： 上控制線：上控制線： 下控制線：下控制線： 負(fù)數(shù)不考慮。負(fù)數(shù)不考慮。 6.425115kcC6 . 425115kcCCL03.116 . 436 . 43ccUCL06 . 436 . 43ccLCL 3 繪制繪制C控制圖控制圖 0 5 10 15 20 25 樣本號(hào)樣本號(hào) UCL=11.03 CL=4.6 C10 5 4 C控制圖的修正控制圖的修正 剔除由系統(tǒng)原因引起的出界樣本點(diǎn)，剔除由系統(tǒng)原因引起的出界樣