1、第四章 制造过程质量控制,主讲：倪霖 N 重庆大学工业工程系,倪霖 重庆大学工业工程系,2,内容安排,Part 1 工序能力分析 Part 2 工序控制 Part 3 质量管理新方法简介 讨论思考题,倪霖 重庆大学工业工程系,3,Part 1 工序能力分析,一、工序 二、工序质量的波动性 三、工序能力 四、工序能力指数及其计算 五、工序能力评价 六、工序能力调查及工序分析,倪霖 重庆大学工业工程系,4,六、工序能力调查及工序分析,工序能力调查 工序能力调查的含义 工序能力调查的步骤工序分析 提高工序能力的途径,倪霖 重庆大学工业工程系,5,工序能力调查的含义,工序能力调查 是指采用一定的方法，
2、对选定的调查对象测量其质量特性值，判断工序能力是否充足，并制定相应的改进措施的全部活动,倪霖 重庆大学工业工程系,6,工序能力调查的步骤,明确调查目的 选择调查对象 标准化处理 选择调查方法 计算工序能力指数 工序能力评价及改进,倪霖 重庆大学工业工程系,7,工序分析,工序分析对工序进行调查和试验，应用因果图、排列图等工具找出影响工序质量的关键因素，并确定关键因素与工序质量之间的关系，然后对这些关键因素制定出标准并加以控制分析工序质量波动情况选择主要质量特性值找出影响质量波动的关键因素确定关键因素的控制要求制定改进方案，进行实施，并确认效果,倪霖 重庆大学工业工程系,8,提高工序能力的途径,要
3、提高工序能力指数，可从以下两个方面考虑： 调整工序加工的分布中心，减少偏移量 提高工序能力，减少分散程度,倪霖 重庆大学工业工程系,9,Part 2 工序控制,一、工序控制的含义 二、工序控制的内容 三、工序控制点 四、统计工序控制 五、工序的诊断与调节,倪霖 重庆大学工业工程系,10,一、工序控制的含义,具体地说就是根据产品的工艺要求，研究产品的波动规律，判断造成异常波动的工艺因素，并采取各种措施，使波动保持在技术要求的范围内 要制定控制所需要的各种标准，包括产品标准、工序作业标准、设备保证标准、仪器仪表校正标准等 要获得实际执行结果与标准之间差异的信息 要具有纠正偏差的具体措施,倪霖 重庆
4、大学工业工程系,11,二、工序控制的内容,对生产条件的控制 对关键工序的控制 对计量和测试条件的控制 不合格品控制,倪霖 重庆大学工业工程系,12,三、工序控制点,工序控制点的涵义 工序控制点的设置原则 工序控制点的种类 对工序质量控制点的要求,倪霖 重庆大学工业工程系,13,工序控制点的涵义,工序控制点是为保证工序处于受控状态，在一定时间和条件下，在产品制造过程中必须重点控制的质量特性、关键部位或薄弱环节 （1）使工序处于受控状态 （2）控制对象有时是某个具体、定量的质量特性，有时是定性的质量特性，有时质量特性值同时具有定量和定性的特点,倪霖 重庆大学工业工程系,14,工序控制点的设置原则,
5、通常，应考虑在下列场合建立工序控制点： 形成产品主要质量特性的工序 在工序上有特殊要求，需要特殊控制的工序 对产质量量有重大影响的关键工序 经常发生质量问题的工序,倪霖 重庆大学工业工程系,15,工序控制点的种类,（1）以质量特性值为对象设置的工序控制点 （2）以设备为对象设置的工序控制点 （3）以工序为对象设置的控制点,倪霖 重庆大学工业工程系,16,对工序质量控制点的要求,（1）应明确控制对象和目标 （2）要有完整的控制文件，明确对操作者的培训和资格要求，规定操作、控制、检测和记录等要求 （3）明确对设备、工装等的精度要求，并用文件的形式下达到有关部门 （4）根据不同类型的工序控制点，规定
6、连续监控的方法和要求，有针对性地选用控制围，分析控制效果 （5）制定详尽的管理办法，并认真贯彻执行,倪霖 重庆大学工业工程系,17,四、统计工序控制,统计工序控制的含义 SPC的理论要点 统计工序控制的步骤,倪霖 重庆大学工业工程系,18,统计工序控制的含义,所谓统计工序控制，是利用数理统计的方法，对工艺过程的各个阶段进行控制，从而达|到改进与保证产品质量的目的。SPC强调全过程预防为主的思想 SPC的特点是：强调全员参加，人人有贵；强调采用科学的方法来达到目的,倪霖 重庆大学工业工程系,19,SPC的理论要点,产品质量的统计观点 异常因素就是主要矛盾 稳定状态是工序控制追求的目标 预防为主是
7、统计工序控制的重要原则 诊断理论是SPC的重要发展 SPC的系统分析方法,倪霖 重庆大学工业工程系,20,统计工序控制的步骤,进行SPC方法的培训 确定关键因素 提出控制标准 编制操作手册 工序过程监控 工序诊断和控制,倪霖 重庆大学工业工程系,21,五、工序的诊断与调节,工序诊断和调节的基本要素 工序诊断和调节的参数 费用函数 最佳诊断间隔 工序诊断与调节的优化,倪霖 重庆大学工业工程系,22,工序诊断和调节的基本要素,工序诊断与调节就是按定的间隔抽样，通过对样本的测量值进行分析，尽快发现工序异常原因，并迅速使工序恢复正常状态的一种质量控制方法 发现工序异常的原因称为工序诊断 消除异常因素，
8、使工序恢复正常，称为工序调节,倪霖 重庆大学工业工程系,23,工序诊断和调节的参数,表征工序的参数平均故障间隔不良品损失A 表征诊断的参数时滞长度l诊断费用B 表征调节的参数调节时间长度t调节费用C,倪霖 重庆大学工业工程系,24,平均故障间隔,某一时间段内，产品产量与该时间段所发生故障数之比值，即,倪霖 重庆大学工业工程系,25,调节费用C,当工序发生异常时，使之恢复到正常状态所需的费用C=Ct + C 式中，C为调节时间内的单位时间损失（元/h或元min） C为直接调节费用（元）,倪霖 重庆大学工业工程系,26,费用函数,若以n件产品为间隔进行诊断与调节，设L为时间间隔内单位产品平均诊断与
9、调节费用，则费用函数可表示为：式中，Bn是时间为n时，单位产品的诊断费用 是平均故障间隔下，每件产品平均分摊的调节费用 是单位产品的时滞损失 是时间间隔为n、故障间隔为时，每件产品分摊的不良品损失，其中(n+1)/2是不良品件数,倪霖 重庆大学工业工程系,27,最佳诊断间隔,最佳诊断间隔是指使工序诊断与调节费用达到最小的诊断间隔，以n0作为标记 在费用函数计算式中，求L对n的微分，就可得到n0：,倪霖 重庆大学工业工程系,28,工序诊断与调节的优化,改善基本要素的参数水平 改善诊断方法 改善调节方法,倪霖 重庆大学工业工程系,29,改善基本要素的参数水平,定期更换工具，以减少工序故障，可以延长
10、 延长工具寿命，通过试验确定费用最小时的寿命，可以延长 采用备用工装，减少工序故障，可以延长 控制不良品率，可以降低A 最优不良品率可由费用函数计算式得到：,倪霖 重庆大学工业工程系,30,改善诊断方法,从工序诊断方面而言，方法的改进应导致诊断费用B和时滞l的缩短：提高诊断效率优化确定诊断时机，即在加工后诊断和装配工序反馈诊断两种方法上作出选择,倪霖 重庆大学工业工程系,31,改善调节方法,就调节方法而言，方法的改进应导致调节时间缩短，调节费C降低：增设工、模、夹具和易损等备用件采用自动调节装置,倪霖 重庆大学工业工程系,32,Part 3 质量管理新方法,一、关联图法 二、KJ法 三、系统图
11、法 四、矩阵图法 五、矩阵数据分析法 六、网络图法 七、过程决策程序图法,倪霖 重庆大学工业工程系,33,一、关联图法,关联图的基本结构 关联图的类型 关联图的应用程序 关联图的特点 关联图的应用范围,倪霖 重庆大学工业工程系,34,关联图的基本结构,在关联图中，用 把表达问题和原因的短语框起来，用箭头把这些短语连起来，表示它们之间的因果关系，箭头的方向般是由“手段”指向“目的”，或由“原因”指向“结果” 重要因素和关键问题用双线框 表示,倪霖 重庆大学工业工程系,35,关联图的类型,中心型关联图 单向型关联图 关系型关联图 应用型关联图,倪霖 重庆大学工业工程系,36,中心型关联图,图,3.
12、27,中心型关联图,倪霖 重庆大学工业工程系,37,单向型关联图,图,3.28,单向型关联图,倪霖 重庆大学工业工程系,38,关系型关联图,图,3.29,关系型关联图,倪霖 重庆大学工业工程系,39,应用型关联图,与分类图表联合应用而形成的关联图 与KJ图联合应用的关联图 与系统图联合应用的关联图,倪霖 重庆大学工业工程系,40,关联图的应用程序,确定选题，明确要解决的问题 组织落实（成立解决问题小组） 开会讨论，收集信息 整理讨论结果，绘制关联图 找出重点项目，在图上表示 找出关键问题 制定解决问题的措施和计划 不断修订完善关联图,倪霖 重庆大学工业工程系,41,关联图的特点,适用于多种因素
13、交织在一起的复杂问题的整理 有益于群众参与，可以从多个方面扩大思路，集思广益 易于抓住主要矛盾，找到关键问题 方式灵活、直观 有利于对问题的新认识和新发现 有利于各个部门之间的合作,倪霖 重庆大学工业工程系,42,关联图的应用范围,例如： 制定全面质量管理的方针和计划 企业方针目标的展开和管理 查找制造质量问题，减少不良品损失 制定QC小组的活动计划 从大量的质量管理问题中查找主要问题 产品开发中设计质量的展开 索赔对象的分析等,倪霖 重庆大学工业工程系,43,二、KJ法,KJ法的定义及特点 KJ法的主要用途 用KJ法解决问题的程序,倪霖 重庆大学工业工程系,44,KJ法的定义及特点,用来将一
14、大堆杂乱无章的语言文字资料，按其内在相互关系（亲和性）加以整理，从而理出思路，抓住问题的本质，找出解决问题的新途径和方法,倪霖 重庆大学工业工程系,45,KJ法的主要用途,研究新情况、认识新事物、发现新问题 归纳问题、整理见解 从现实出发、打破常规、标新立异 统一思想、促进协调 发挥集体智慧，贯彻上级方针 提出新理论,倪霖 重庆大学工业工程系,46,用KJ法解决问题的程序,确定对象 收集资料 制作资料卡片 汇总、整理卡片 绘制A型图 口头及书面报告,倪霖 重庆大学工业工程系,47,绘制A型图,倪霖 重庆大学工业工程系,48,三、系统图法,系统图法的概念 系统图的用途 系统图法的应用程序,倪霖
15、重庆大学工业工程系,49,系统图法的概念,系统图法是把要达到的目的及所需的方法和手段，按顺序进行系统的展开，逐步绘出表示目的和手段关系的一系列方块图 图3.34所示为系统图的基本形式 系统图可以分为两类：因素展开型系统图措施展开型系统图,倪霖 重庆大学工业工程系,50,系统图的基本形式,图,3.34,系统图的基本形式,倪霖 重庆大学工业工程系,51,系统图的用途,在产品开发中将设计质量展开 用于工厂方针目标的展开和管理 进行质量职能展开和管理 正确处理质量、成本和产量之间的关系 用于企业的组织机构管理 有利于减少不良品,倪霖 重庆大学工业工程系,52,系统图法的应用程序,明确目的和目标 提出手
16、段和方法 评价手段和方法，确定可行性 绘制系统图 验证手段，确认目的 编制计划,倪霖 重庆大学工业工程系,53,四、矩阵图法,矩阵图法的概念 矩阵图法的主要用途 矩阵图的分类 矩阵图法的应用程序,倪霖 重庆大学工业工程系,54,矩阵图法的概念,矩阵图法是把与问题有对应关系的各个因素排列成一个矩阵图的形式，然后对矩阵图进行分析找到关键点，进而使问题得到解决 具体作法是：将问题进行分解，找出各个成对因素，把属于行因素群L的因素L1，L2，Lm和属于列因素群R的因素R1，R2，Rn分别排列成行与列，在行与列的交点处表示出L与R各因素之间相互关系的“着眼点”，如图3.36,倪霖 重庆大学工业工程系,5
17、5,矩阵图法,L,i,着眼点,L,L,m,图,3.3,6,矩阵图法,倪霖 重庆大学工业工程系,56,矩阵图法的主要用途,确定新产品开发和老产品改进中的关键 探索原材料的应用领域 查找质量保证体系的关键环节 分析影响产品质量的主要原因 评价本企业产品在市场中的地位，制定产品策略 分析工程实施中有关技术问题之间的关联情况,倪霖 重庆大学工业工程系,57,矩阵图的分类,L型关联图 T型矩阵图 Y型矩阵图 X型矩阵图,倪霖 重庆大学工业工程系,58,L型关联图,倪霖 重庆大学工业工程系,59,T型矩阵图,倪霖 重庆大学工业工程系,60,Y型矩阵图,倪霖 重庆大学工业工程系,61,X型矩阵图,倪霖 重庆
18、大学工业工程系,62,矩阵图法的应用程序,确定目的 确定因素组 选择与绘制矩阵图 标注“着眼点” 写出分析报告,倪霖 重庆大学工业工程系,63,五、矩阵数据分析法,矩阵数据分析法的概念 矩阵数据分析法的主要用途 用矩阵数据分析法解决问题的步骤,倪霖 重庆大学工业工程系,64,矩阵数据分析法的概念,在矩阵图中，如果“着眼点”不用符号表示，而用数据表示，这样就可以对这些数据进行解析运算，得到所需的结果。这种方法称为“矩阵数据分析法”,倪霖 重庆大学工业工程系,65,矩阵数据分析法的主要用途,分析复杂因素组成的工序 分析包含大量数据的质量问题 分析市场调查数据，掌握用户要求 对产品的功能特性进行分类
19、、推理和分析 对试验观测所形成的大量数据进行分析 对产品寿命循环中形成的复杂质量问题进行综合评价,倪霖 重庆大学工业工程系,66,用矩阵数据分析法解决问题的步骤,收集数据并将数据整理成矩阵表的形式 计算各项目的平均值和标准偏差 将数据规范化 计算相关系数 计算特征值和特征矢量 计算因子负荷量 计算主成分得分 用坐标图表示主成分 考察结果,倪霖 重庆大学工业工程系,67,六、网络图法,网络图法又称为箭条图法或矢线图法，它是计划评审法（PERT法）在质量管理中的应用，用来制定质量管理日程计划，明确管理的关键，进行质量管理进度控制等 利用网络图法进行全面质量管理，有利于从全局出发，统筹安排各种因素，
20、抓住影响质量的关键线路，集中力量，按时或提前完成工作训划,倪霖 重庆大学工业工程系,68,七、过程决策程序图法,过程决策程序图的概念 PDPC法的应用思路 PDPC法的主要特征 PDPC法的主要用途 PDPC法应用案例,倪霖 重庆大学工业工程系,69,过程决策程序图的概念,它通过对事态发展过程中可能出现的各种问题，拟订多种对策方案，并运用程序图来确定一条获得最佳结果的途径,倪霖 重庆大学工业工程系,70,PDPC法的应用思路,应用PDPC法制定对策时，预先要对各种可能发生的不利情况加以估计，提出多个解决方案，以保持计划的灵活性 应用PDPC法解决质量问题时般分两个阶段进行： 初步计划阶段 应变
21、计划阶段,倪霖 重庆大学工业工程系,71,初步计划阶段,根据过去的经验、语言文字资料及技术知识，充分提出各种可能出现的问题，对每个可能出现的问题都制定相应的解决方案，如图3.41所示 上图是用来降低不良品率的PDPC。其目的是从目前不合格品率很高的状态A0转变到不良品率的理想状态Z。在这一阶段中，可以考虑从A0到Z的手段有A1，A2，Ap这样一个系列，并希望解决问题的过程能按此系列顺利进行,倪霖 重庆大学工业工程系,72,PDPC法的基本形式,倪霖 重庆大学工业工程系,73,应变计划阶段,不管在第一阶段考虑的如何周到，在实施过程中总是可能出现许多未曾预料到的新问题，使得原来制定的解决方案均行不
22、通 这时就可以根据所获得的新情报 制定出新的实施系列，并追加到原有系列中，以尽快达到理想状态Z,倪霖 重庆大学工业工程系,74,PDPC法的主要特征,从总体上来把握系统的变化动向，而不是作为局部来处理 能按时间序列掌握系统状态的变化情况 以系统的发展动向为中心掌握系统的输入和输出关系 由于是以事物为中心，只要对系统有一个基本的理解就可运用自如 PDPC没有特定的绘图规则和程序，需结合具体问题灵活应用,倪霖 重庆大学工业工程系,75,PDPC法的主要用途,在方针目标管理中，用来制定动态的方针目标实施计划 用来制定新产品开发执行计划 制定预防不良品发生的工艺控制对策 制定预防措施，防止质量系统中发生重大事故 用于解决质量纠纷 用于制定防止物品运输中发生质量问题的措施 用来制定谈判方案,倪霖 重庆大学工业工程系,76,讨论思考题,3.1 提高工序能力的途径有哪些? 3.2 何为工序控制点?为什么要设置工序控制点? 3.3 SPC有哪些特点? 3.4 如何判断工序是否处于受控状态? 3.5 质量管理新7种工具有何联系和区别。 3.6 试讲述关联图概念及用途。 3.7 举例说明系统图法在质量目标方针管理中的应用,倪霖 重庆大学工业工程系,77,课 间 休 息,
