質(zhì)量工程項(xiàng)目學(xué)四個(gè)重要方法

1、介紹質(zhì)量工程學(xué)三個(gè)重要方法SP（統(tǒng)計(jì)過程操縱DO實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)FME故障模式及阻礙分析QFD-質(zhì)量功能展開SP（統(tǒng)計(jì)過程操縱在生產(chǎn)過程中，產(chǎn)品的加工尺寸的波動(dòng)是不可幸免的。它是 由人、機(jī)器、材料、方法和環(huán)境等差不多因素的波動(dòng)阻礙所 致。波動(dòng)分為兩種：正常波動(dòng)和異常波動(dòng)。正常波動(dòng)是偶然 性因素（不可幸免因素）造成的。它對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量阻礙較小， 在技術(shù)上難以消除，在經(jīng)濟(jì)上也不值得消除。異常波動(dòng)是由 系統(tǒng)緣故（異常因素）造成的。它對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量阻礙專門大， 但能夠采取措施幸免和消除。過程操縱的目的確實(shí)是消除、 幸免異常波動(dòng)，使過程處于正常波動(dòng)狀態(tài)。統(tǒng)計(jì)過程操縱（簡稱SPC是一種借助數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法的過程操 縱工具。它

2、對(duì)生產(chǎn)過程進(jìn)行分析評(píng)價(jià)，依照反饋信息及時(shí)發(fā) 覺系統(tǒng)性因素出現(xiàn)的征兆，并采取措施消除其阻礙，使過程 維持在僅受隨機(jī)性因素阻礙的受控狀態(tài)，以達(dá)到操縱質(zhì)量的 目的。它認(rèn)為，當(dāng)過程僅受隨機(jī)因素阻礙時(shí)，過程處于統(tǒng)計(jì) 操縱狀態(tài)（簡稱受控狀態(tài)） ；當(dāng)過程中存在系統(tǒng)因素的阻礙時(shí)， 過程處于統(tǒng)計(jì)失控狀態(tài)（簡稱失控狀態(tài)） 。由于過程波動(dòng)具有 統(tǒng)計(jì)規(guī)律性，當(dāng)過程受控時(shí)，過程特性一般服從穩(wěn)定的隨機(jī) 分布；而失控時(shí)，過程分布將發(fā)生改變。SPC正是利用過程波 動(dòng)的統(tǒng)計(jì)規(guī)律性對(duì)過程進(jìn)行分析操縱。因而，它強(qiáng)調(diào)過程在 受控和有能力的狀態(tài)下運(yùn)行，從而使產(chǎn)品和服務(wù)穩(wěn)定地滿足 顧客的要求。實(shí)施SPC的過程一般分為兩大步驟：首先用SP

3、C工具對(duì)過程進(jìn)行分析，如繪制分析用操縱圖等；依照分析結(jié)果采取必要 措施：可能需要消除過程中的系統(tǒng)性因素，也可能需要治理 層的介入來減小過程的隨機(jī)波動(dòng)以滿足過程能力的需求。第 二步則是用操縱圖對(duì)過程進(jìn)行監(jiān)控。操縱圖是SPC中最重要的工具。目前在實(shí)際中大量運(yùn)用的是 基于 Shewhart 原理的傳統(tǒng)操縱圖，但操縱圖不僅限于此。近 年來又逐步進(jìn)展了一些先進(jìn)的操縱工具，如對(duì)小波動(dòng)進(jìn)行監(jiān) 控的EWM和CUSU操縱圖，對(duì)小批量多品種生產(chǎn)過程進(jìn)行操 縱的比例操縱圖和目標(biāo)操縱圖；對(duì)多重質(zhì)量特性進(jìn)行操縱的 操縱圖。（相關(guān)操縱圖的介紹及應(yīng)用將在今后陸續(xù)推出）SPC源于上世紀(jì)二十年代，以美國 Shewhart博士發(fā)

4、明操縱圖 為標(biāo)志。自創(chuàng)立以來，即在工業(yè)和服務(wù)等行業(yè)得到推廣應(yīng)用， 自上世紀(jì)五十年代以來 SPC在日本工業(yè)界的大量推廣應(yīng)用對(duì) 日本產(chǎn)品質(zhì)量的崛起起到了至關(guān)重要的作用；上世紀(jì)八十年 代以后，世界許多大公司紛紛在自己內(nèi)部積極推廣應(yīng)用SPC，而且對(duì)供應(yīng)商也提出了相應(yīng)要求。 在IS09000及QS9000中也 提出了在生產(chǎn)操縱中應(yīng)用 SPC方法的要求。SPC特不適用于重復(fù)性生產(chǎn)過程。它能夠關(guān)心我們1. 對(duì)過程作出可靠的評(píng)估。2. 確定過程的統(tǒng)計(jì)操縱界限， 推斷過程是否失控和過程是否 有能力。3. 為過程提供一個(gè)早期報(bào)警系統(tǒng)， 及時(shí)監(jiān)控過程的情況以防 止廢品的發(fā)生。4. 減少對(duì)常規(guī)檢驗(yàn)的依靠性， 定時(shí)的觀

5、看以及系統(tǒng)的測量方法替代了大量的檢測和驗(yàn)證工作3 / 14宜Ti訂譏 f r iru /J M（艸血順I(yè)叩血止的油期（：SPC作為質(zhì)量改進(jìn)的重要工具， 不僅適用于工業(yè)工程，也適用 于服務(wù)等一切過程性的領(lǐng)域。在過程質(zhì)量改進(jìn)的初期，SPC可關(guān)心確定改進(jìn)的機(jī)會(huì)，在改進(jìn)時(shí)期完成后，可用SPC來評(píng)價(jià)改進(jìn)的效果并對(duì)改進(jìn)成果進(jìn)行維持，然后在新的水平上進(jìn)步開展改進(jìn)工作，以達(dá)到更強(qiáng)大、更穩(wěn)定的工作能力。DO實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì) 任何事物都可看作是一個(gè)過程。由于輸入的變化、各種干擾 因素的阻礙以及各波動(dòng)源之間可能存在的交互作用，使得過 程的輸出變化不定。在大多數(shù)情況下，這種輸出的不穩(wěn)定會(huì) 給我們帶來許多困擾，甚至損失。究竟是

6、那些因素顯著地阻 礙到輸出的波動(dòng)？在什么條件下輸出能夠操縱在理想的范圍 內(nèi)？實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能夠關(guān)心我們解開其中之謎。實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)是以概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)為理論基礎(chǔ)，經(jīng)濟(jì)地、科學(xué) 地制定實(shí)驗(yàn)方案以便對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行有效的統(tǒng)計(jì)分析的數(shù)學(xué) 理論和方法。其差不多思想是英國統(tǒng)計(jì)學(xué)家 在進(jìn) 行農(nóng)田實(shí)驗(yàn)時(shí)提出的。他在實(shí)驗(yàn)中發(fā)覺，環(huán)干擾因素輸入>輸出*> 5 / 14境條件難于嚴(yán)格操縱，隨機(jī)誤差不可忽視，故提出對(duì)實(shí)驗(yàn)方 案必須作合理的安排，使實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)有合適的數(shù)學(xué)模型，以減 少隨機(jī)誤差的阻礙，從而提高實(shí)驗(yàn)結(jié)論的精度和可靠度，這 確實(shí)是實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的差不多思想。實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)過程能夠分成實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)和實(shí)驗(yàn)結(jié)果的數(shù)據(jù)分 析兩部

7、分。實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)包括確定實(shí)驗(yàn)指標(biāo)、選取因素、 確定因素水平、建立實(shí)驗(yàn)指標(biāo)的數(shù)學(xué)模型和設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案。 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的方法種類專門多，但為了提高實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確性和可 靠性，都必須遵循三個(gè)差不多原則：隨機(jī)化原則、重復(fù)原則 和局部操縱原則。實(shí)驗(yàn)結(jié)果的數(shù)據(jù)分析是應(yīng)用線性代數(shù)、概 率論和數(shù)理統(tǒng)計(jì)等數(shù)學(xué)工具對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，包括 擬合模型、對(duì)模型的檢驗(yàn)、實(shí)驗(yàn)統(tǒng)計(jì)量的計(jì)算以及實(shí)驗(yàn)通過 的解釋。在實(shí)際應(yīng)用中，實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能夠解決如下問題：1. 科學(xué)合理地安排實(shí)驗(yàn)， 從而減少實(shí)驗(yàn)次數(shù)、 縮短實(shí)驗(yàn)周期，提高經(jīng)濟(jì)效益。2. 從眾多的阻礙因素中找出阻礙輸出的要緊因素。3. 分析阻礙因素之間交互作用阻礙的大小。4. 分析實(shí)驗(yàn)

8、誤差的阻礙大小，提高實(shí)驗(yàn)精度。5. 找出較優(yōu)的參數(shù)組合，并通過對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析、比較，找出達(dá)到最優(yōu)化方案進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)的方向。6. 對(duì)最佳方案的輸出值進(jìn)行預(yù)測。在上世紀(jì)三十、四十年代，英、美、蘇等國對(duì)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方法 進(jìn)行了進(jìn)一步的研究，并將其逐步推廣到工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域中， 在冶金、建筑、紡織、機(jī)械、醫(yī)藥等行業(yè)都有應(yīng)用。二戰(zhàn)期 間，英美等國在工業(yè)試驗(yàn)中采納實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)法取得了顯著效果， 戰(zhàn)后，日本將其作為治理技術(shù)之一從英美引進(jìn)，對(duì)其的經(jīng)濟(jì) 復(fù)蘇起到了促進(jìn)作用。今天，實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)已成為日本企業(yè)界人 士、工程技術(shù)人員、研究人員和治理人員必備的一種通用技 術(shù)。五十年代，田口玄一博士借鑒實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)法提出信噪比實(shí) 驗(yàn)設(shè)計(jì)，并

9、逐步進(jìn)展為以質(zhì)量損失函數(shù)、三次設(shè)計(jì)為差不多 思想的田口方法。八十年代，田口方法進(jìn)入美國，得到了普 遍關(guān)注?，F(xiàn)在，實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域差不多突破了傳統(tǒng) 的工業(yè)過程改進(jìn)和產(chǎn)品設(shè)計(jì)范疇，廣泛地滲透到商業(yè)布局、 商業(yè)陳列、廣告設(shè)計(jì)及產(chǎn)品包裝的應(yīng)用之中。我國在六十年代就曾對(duì)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)進(jìn)行了研究和推廣，八十年 代又引入了田口方法，取得了一定成效。但實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)作為一 種質(zhì)量改進(jìn)的有力武器，還尚未發(fā)揮出它的全部威力。7 / 14FME故障模式及阻礙分析 在設(shè)計(jì)和制造產(chǎn)品時(shí)， 通常有三道操縱缺陷的防線： 幸免或消除 故障起因、預(yù)先確定或檢測故障、減少故障的阻礙和后果。 FMEA 正是關(guān)心我們從第一道防線就將缺陷消滅在搖籃之中的有效工 具。FMEA是一種可靠性設(shè)計(jì)的重要方法。它實(shí)際上是FMA（故障模式 分析）和FEA （故障阻礙分析）的組合。它對(duì)各種可能的風(fēng)險(xiǎn)進(jìn) 行評(píng)價(jià)、 分析，以便在現(xiàn)有技術(shù)的基礎(chǔ)上消除這些風(fēng)險(xiǎn)或?qū)⑦@些 風(fēng)險(xiǎn)減小到可同意的水平。及時(shí)性是成功實(shí)施FMEA勺最重要因素之一，它是一個(gè)“事前的行為” ，而不是“事后的行為” 。為達(dá) 到最佳效益，F(xiàn)MEA必須在故障模式被納入產(chǎn)品之前進(jìn)行。FMEA實(shí)際是一組系列化的活動(dòng)，其過程包括：找出產(chǎn)品/過程中潛在的故障模式； 依照相應(yīng)的評(píng)價(jià)體系對(duì)找出的潛在故障模式進(jìn) 行風(fēng)險(xiǎn)