質(zhì)量控制技術(shù)解析

1、質(zhì)量控制技術(shù)解析第一節(jié) 質(zhì)量控制概述一 質(zhì)量控制的基本原理 質(zhì)量管理的一項(xiàng)主要工作是通過收集數(shù)據(jù)、整理數(shù)據(jù)，找出波動(dòng)的規(guī)律，把 正常波動(dòng)控制在最低限度， 消除系統(tǒng)性原因造成的異常波動(dòng)。 把實(shí)際測(cè)得的質(zhì)量 特性與相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行比較，并對(duì)出現(xiàn)的差異或異?，F(xiàn)象采取相應(yīng)措施進(jìn)行糾正， 從而使工序處于控制狀態(tài)，這一過程就叫做質(zhì)量控制。質(zhì)量控制大致可以分為 7 個(gè)步驟：（ 1） 選擇控制對(duì)象；（ 2） 選擇需要監(jiān)測(cè)的質(zhì)量特性值；（ 3） 確定規(guī)格標(biāo)準(zhǔn)，詳細(xì)說明質(zhì)量特性；（ 4） 選定能準(zhǔn)確測(cè)量該特性值得監(jiān)測(cè)儀表，或自制測(cè)試手段；（ 5） 進(jìn)行實(shí)際測(cè)試并做好數(shù)據(jù)記錄；（ 6） 分析實(shí)際與規(guī)格之間存在差異的原因

2、；（ 7） 采取相應(yīng)的糾正措施。 當(dāng)采取相應(yīng)的糾正措施后， 仍然要對(duì)過程進(jìn)行監(jiān)測(cè)， 將過程保持在新的控制水準(zhǔn) 上。一旦出現(xiàn)新的影響因子， 還需要測(cè)量數(shù)據(jù)分析原因進(jìn)行糾正， 因此這 7 個(gè)步 驟形成了一個(gè)封閉式流程，稱為“反饋環(huán)”。這點(diǎn)和 6Sigma質(zhì)量突破模式的MA IC 有共通之處。在上述 7 個(gè)步驟中，最關(guān)鍵有兩點(diǎn)：（1）質(zhì)量控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)；（2）質(zhì)量控制技術(shù)的選用。二 質(zhì)量控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 在進(jìn)行質(zhì)量控制時(shí)，需要對(duì)需要控制的過程、質(zhì)量檢測(cè)點(diǎn)、檢測(cè)人員、測(cè)量 類型和數(shù)量等幾個(gè)方面進(jìn)行決策， 這些決策完成后就構(gòu)成了一個(gè)完整的質(zhì)量控制 系統(tǒng)。1 過程分析一切質(zhì)量管理工作都必須從過程本身開始。在進(jìn)

3、行質(zhì)量控制前，必須分析生 產(chǎn)某種產(chǎn)品或服務(wù)的相關(guān)過程。 一個(gè)大的過程可能包括許多小的過程， 通過采用 流程圖分析方法對(duì)這些過程進(jìn)行描述和分解， 以確定影響產(chǎn)品或服務(wù)質(zhì)量的關(guān)鍵 環(huán)節(jié)。2 質(zhì)量檢測(cè)點(diǎn)確定在確定需要控制的每一個(gè)過程后， 就要找到每一個(gè)過程中需要測(cè)量或測(cè)試的 關(guān)鍵點(diǎn)。一個(gè)過程的檢測(cè)點(diǎn)可能很多， 但每一項(xiàng)檢測(cè)都會(huì)增加產(chǎn)品或服務(wù)的成本， 所以要在最容易出現(xiàn)質(zhì)量問題的地方進(jìn)行檢驗(yàn)。典型的檢測(cè)點(diǎn)包括：（1）生產(chǎn)前的外購(gòu)原材料或服務(wù)檢驗(yàn)。為了保證生產(chǎn)過程的順利進(jìn)行，首 先要通過檢驗(yàn)保證原材料或服務(wù)的質(zhì)量。當(dāng)然，如果供應(yīng)商具有質(zhì)量認(rèn)證證書， 此檢驗(yàn)可以免除。另外，在 JIT （準(zhǔn)時(shí)化生產(chǎn)）中，不

4、提倡對(duì)外購(gòu)件進(jìn)行檢驗(yàn)， 認(rèn)為這個(gè)過程不增加價(jià)值，是“浪費(fèi)”。（2）生產(chǎn)過程中產(chǎn)品檢驗(yàn)：典型的生產(chǎn)中檢驗(yàn)是在不可逆的操作過程之前 或高附加值操作之前。 因?yàn)檫@些操作一旦進(jìn)行， 將嚴(yán)重影響質(zhì)量并造成較大的損 失。例如在陶瓷燒結(jié)前，需要檢驗(yàn)。因?yàn)橐坏┍粺Y(jié)，不合格品只能廢棄或作為 殘次品處理。 再如產(chǎn)品在電鍍或油漆前也需要檢驗(yàn)， 以避免缺陷被掩蓋。 這些操 作的檢驗(yàn)可由操作者本人對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行檢驗(yàn)。 生產(chǎn)中的檢驗(yàn)還能判斷過程是否處于 受控狀態(tài)，若檢驗(yàn)結(jié)果表明質(zhì)量波動(dòng)較大，就需要及時(shí)采取措施糾正。（3）生產(chǎn)后的產(chǎn)成品檢驗(yàn)。為了在交付顧客前修正產(chǎn)品的缺陷，需要在產(chǎn) 品入庫(kù)或發(fā)送前進(jìn)行檢驗(yàn)。3 檢驗(yàn)方法 接下

5、來(lái)，要確定在每一個(gè)質(zhì)量控制點(diǎn)應(yīng)采用什么類型的檢驗(yàn)方法。檢驗(yàn)方法 分為：計(jì)數(shù)檢驗(yàn)和計(jì)量檢驗(yàn)。 計(jì)數(shù)檢驗(yàn)是對(duì)缺陷數(shù)、 不合格率等離散變量進(jìn)行檢 驗(yàn)；計(jì)量檢驗(yàn)是對(duì)長(zhǎng)度、高度、重量、強(qiáng)度等連續(xù)變量的計(jì)量。在生產(chǎn)過程中的 質(zhì)量控制還要考慮使用何種類型控制圖問題： 離散變量用計(jì)數(shù)控制圖， 連續(xù)變量 采用計(jì)量控制圖。4 檢驗(yàn)樣本大小 確定檢驗(yàn)數(shù)量有兩種方式：全檢和抽樣檢驗(yàn)。確定檢驗(yàn)數(shù)量的指導(dǎo)原則是比 較不合格頻造成的損失和檢驗(yàn)成本相比較。 假設(shè)有一批 500個(gè)單位產(chǎn)品， 產(chǎn)品不合格率為2%每個(gè)不合格品造成的維修費(fèi)、賠償費(fèi)等成本為100元，則如果不對(duì)這批產(chǎn)品進(jìn)行檢驗(yàn)的話，總損失為100*10=1000元。若這

6、批產(chǎn)品的檢驗(yàn)費(fèi)低于 1000元，可應(yīng)該對(duì)其進(jìn)行全檢。當(dāng)然，除了成本因素，還要考慮其他因素。如 涉及人身安全的產(chǎn)品，就需要進(jìn)行100%僉驗(yàn)。而對(duì)破壞性檢驗(yàn)則采用抽樣檢驗(yàn)。5.檢驗(yàn)人員檢驗(yàn)人員的確定可采用操作工人和專職檢驗(yàn)人員相結(jié)合的原則。在6Sigma管理中，通常由操作工人完成大部分檢驗(yàn)任務(wù)。三質(zhì)量控制技術(shù)質(zhì)量控制技術(shù)包括兩大類：抽樣檢驗(yàn)和過程質(zhì)量控制。抽樣檢驗(yàn)通常發(fā)生在生產(chǎn)前對(duì)原材料的檢驗(yàn)或生產(chǎn)后對(duì)成品的檢驗(yàn)， 根據(jù)隨 機(jī)樣本的質(zhì)量檢驗(yàn)結(jié)果決定是否接受該批原材料或產(chǎn)品。過程質(zhì)量控制是指對(duì)生 產(chǎn)過程中的產(chǎn)品隨機(jī)樣本進(jìn)行檢驗(yàn)，以判斷該過程是否在預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)生產(chǎn)。 抽樣 檢驗(yàn)用于采購(gòu)或驗(yàn)收，而過程質(zhì)量

7、控制應(yīng)用于各種形式的生產(chǎn)過程。第二節(jié)過程質(zhì)量控制技術(shù)自1924年，休哈特提出控制圖以來(lái)，經(jīng)過近 80世紀(jì)的發(fā)展，過程質(zhì)量控制 技術(shù)已經(jīng)廣泛地應(yīng)用到質(zhì)量管理中，在實(shí)踐中也不斷地產(chǎn)生了許多種新的方法。 如直方圖、相關(guān)圖、排列圖、控制圖和因果圖等“ QC七種工具”以及關(guān)聯(lián)圖、 系統(tǒng)圖等“新QC七種工具”。應(yīng)用這些方法可以從經(jīng)常變化的生產(chǎn)過程中，系 統(tǒng)地收集與產(chǎn)品有關(guān)的各種數(shù)據(jù)，并用統(tǒng)計(jì)方法對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行整理、加工和分析， 進(jìn)而畫出各種圖表，找出質(zhì)量變化的規(guī)律，實(shí)現(xiàn)對(duì)質(zhì)量的控制。石川謦曾經(jīng)說過， 企業(yè)內(nèi)95%勺質(zhì)量問題可通過企業(yè)全體人員應(yīng)用這些工具得到解決。無(wú)論是 ISO 9000還是近年來(lái)非常風(fēng)行的6S

8、igma質(zhì)量管理理論都非常強(qiáng)調(diào)這些基于統(tǒng)計(jì)學(xué)的 質(zhì)量控制技術(shù)的應(yīng)用。因此，要真正提高產(chǎn)品質(zhì)量，企業(yè)上至領(lǐng)導(dǎo)下至員工都必 須掌握質(zhì)量控制技術(shù)并在實(shí)踐中加以應(yīng)用。一直方圖（一）直方圖用途直方圖法是把數(shù)據(jù)的離散狀態(tài)分布用豎條在圖表上標(biāo)出， 以幫助人們根據(jù)顯 示出的圖樣變化，在縮小的范圍內(nèi)尋找出現(xiàn)問題的區(qū)域， 從中得知數(shù)據(jù)平均水平 偏差并判斷總體質(zhì)量分布情況。(二) 直方圖畫法下面通過例子介紹直方圖如何繪制。例5-1生產(chǎn)某種滾珠，要求直徑x為15.0 ± 1.0mm試用直方圖對(duì)生產(chǎn)過程進(jìn) 行統(tǒng)計(jì)分析。1 收集數(shù)據(jù)在5M1E(人、機(jī)、法、測(cè)量和生產(chǎn)環(huán)境)充分固定并加以標(biāo)準(zhǔn)化的情況下， 從該生產(chǎn)

9、過程收集n個(gè)數(shù)據(jù)。N應(yīng)不小于50,最好在100以上。本例測(cè)得50個(gè) 滾珠的直徑如下表。其中Li為第i行數(shù)據(jù)最大值，Si為第i行數(shù)據(jù)最小值。 表5-1 50個(gè)滾珠樣本直徑J12345678910LiSi115.15.15.15.15.14.14.15.15.15.15.14.082197856397215.15.15.15.15.14.14.14.14.14.15.14.130678529972315.15.15.15.15.14.14.14.15.15.15.14.203619268282415.15.15.14.14.14.15.15.15.15.15.14.920985155595515.

10、15.15.14.14.15.15.14.14.14.15.14.1037550762522找出數(shù)據(jù)中最大值L、最小值S和極差RL=MaxLi=15.9, S=MinSi=14.2 , R=S-L=1.7(5.1 )區(qū)間S , L稱為數(shù)據(jù)的散布范圍。3 確定數(shù)據(jù)的大致分組數(shù)k分組數(shù)可以按照經(jīng)驗(yàn)公式k=1+3.322lgn確定。本例取k=6。4. 確定分組組距h(5.2 )5. 計(jì)算各組上下限首先確定第一組下限值，應(yīng)注意使最小值 S包含在第一組中，且使數(shù)據(jù)觀測(cè) 值不落在上、下限上。故第一組下限值取為：然后依次加入組距h,便可得各組上下限值。第一組的上限值為第二組的下 限值，第二組的下限值加上h為

11、第二組的上限值，其余類推。各組上下限值見表 5-2。表5-2頻數(shù)分布表組序組界值組中值bi頻數(shù)fi頻率pi114.0514.3514.230.06214.3514.6514.550.10314.6514.9514.8100.20414.9515.2515.1150.32515.2514.5515.490.16615.5515.8515.760.12715.8516.1516.020.04合計(jì)50100%6. 計(jì)算各組中心值b、頻數(shù)fi和頻率pbi=（第i組下限值+第i組上限值）12，頻數(shù)fi就是n個(gè)數(shù)據(jù)落入第i組的 數(shù)據(jù)個(gè)數(shù)，而頻數(shù)pi=fi/n （見表14-3）。7. 繪制直方圖以頻數(shù)（或頻

12、率）為縱坐標(biāo)，數(shù)據(jù)觀測(cè)值為橫坐標(biāo)，以組距為底邊，數(shù)據(jù)觀 測(cè)值落入各組的頻數(shù)f i （或頻率p）為高，畫出一系列矩形，這樣就得到圖形為 頻數(shù)（或頻率）直方圖，簡(jiǎn)稱為直方圖，見圖5-1。（三）直方圖的觀察與分析從直方圖可以直觀地看出產(chǎn)品質(zhì)量特性的分布形態(tài)，便于判斷過程是否出于控制狀態(tài)，以決定是否采取相應(yīng)對(duì)策措施。 直方圖從分布類型上來(lái)說，可以分為 正常型和異常型。正常型是指整體形狀左右對(duì)稱的圖形，此時(shí)過程處于穩(wěn)定（統(tǒng) 計(jì)控制狀態(tài)）。如圖 5-2a 。如果是異常型，就要分析原因，加以處理。常見的 異常型主要有六種：1雙峰型（圖 5-2b ）：直方圖出現(xiàn)兩個(gè)峰。主要原因是觀測(cè)值來(lái)自兩個(gè)總 體，兩個(gè)分布

13、的數(shù)據(jù)混合在一起造成的，此時(shí)數(shù)據(jù)應(yīng)加以分層。2鋸齒型（圖 5-2c ）：直方圖呈現(xiàn)凹凸不平現(xiàn)象。這是由于作直方圖時(shí)數(shù) 據(jù)分組太多， 測(cè)量?jī)x器誤差過大或觀測(cè)數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確等造成的。 此時(shí)應(yīng)重新收集和 整理數(shù)據(jù)。3陡壁型（圖 5-2d ）：直方圖像峭壁一樣向一邊傾斜。主要原因是進(jìn)行全 數(shù)檢查，使用了剔除了不合格品的產(chǎn)品數(shù)據(jù)作直方圖。4偏態(tài)型：（圖 5-2e ）：直方圖的頂峰偏向左側(cè)或右側(cè)。當(dāng)公差下限受到 限制（如單側(cè)形位公差）或某種加工習(xí)慣（如孔加工往往偏?。┤菀自斐善?； 當(dāng)公差上限受到限制或軸外圓加工時(shí)，直方圖呈現(xiàn)偏右形態(tài)。5平臺(tái)型（圖 5-2f ）：直方圖頂峰不明顯，呈平頂型。主要原因是多個(gè)總

14、體和分布混合在一起，或者生產(chǎn)過程中某種緩慢的傾向在起作用（如工具磨損、 操作者疲勞等）。6孤島型（圖 5-2g ）：在直方圖旁邊有一個(gè)獨(dú)立的“小島”出現(xiàn)。主要原 因是生產(chǎn)過程中出現(xiàn)異常情況，如原材料發(fā)生變化或突然變換不熟練的工人。（5.4）（2）過程有偏情形當(dāng)UTm時(shí)，則稱此過程有偏。此時(shí)，計(jì)算修正后的過程能力指數(shù)：d）正常型（5.5）（5.6）k 稱為偏移系數(shù)。（3）只有單側(cè)上規(guī)則限Tu時(shí)，X<T產(chǎn)品合格情形（ 5.7 ）（4）只有單側(cè)上規(guī)則限 Tl 時(shí)， X>Tl 產(chǎn)品合格情形(5.8 )過程能力指數(shù)與過程不合格品率 p之間的關(guān)系1.Cp與p的關(guān)系(5.9)2.Cpk與p的關(guān)系

15、(5.10 )3.Cp(u)與p的關(guān)系(5.11 )4.Cp(l)與p的關(guān)系(5.12)以上四式中，值可根據(jù)正態(tài)分布函數(shù)表查出。例如， (4.17 ) =0.9 99985。例5-2已知某零件加工標(biāo)準(zhǔn)為148土 2 (mm，對(duì)100個(gè)樣本計(jì)算出均值 為148mm標(biāo)準(zhǔn)差為0.48 (mm，求過程能力指數(shù)和過程不合格品率。由于樣本均值=148 (mr)i，過程無(wú)偏。根據(jù)式5.4，過程能力指數(shù)為：=1.39=3X10-5過程不合格品率為：三控制圖控制圖是對(duì)生產(chǎn)過程中產(chǎn)品質(zhì)量 狀況進(jìn)行實(shí)時(shí)控制的統(tǒng)計(jì)工具，是質(zhì)量 控制中最重要的方法。人們對(duì)控制圖的 評(píng)價(jià)是：“質(zhì)量管理始于控制圖，亦終 于控制圖”?？刂茍D

16、主要用于分析判斷 生產(chǎn)過程的穩(wěn)定性，及時(shí)發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)過程 中的異?，F(xiàn)象，查明生產(chǎn)設(shè)備和工藝裝備的實(shí)際精度， 為評(píng)定產(chǎn)品質(zhì)量提供依據(jù)。 我國(guó)也制定了有關(guān)控制圖的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) GB4091.1。控制圖的基本樣式如圖 5-3 所示。橫坐標(biāo)為樣本序號(hào)， 縱坐標(biāo)為產(chǎn)品質(zhì)量特 性，圖上三條平行線分別為：實(shí)線 CL中心線，虛線UC上控制界限線，虛線LCL下控制界限線。在生產(chǎn)過程中，定時(shí)抽取樣本，把測(cè)得的數(shù)據(jù)點(diǎn)一 一描在控制圖中。 如果數(shù)據(jù)點(diǎn)落在兩條控制界限之間， 且排列無(wú)缺陷， 則表明生 產(chǎn)過程正常， 過程出于控制狀態(tài)， 否則表明生產(chǎn)條件發(fā)生異常， 需要對(duì)過程采取 措施，加強(qiáng)管理，使生產(chǎn)過程恢復(fù)正常。（一）控制圖的

17、設(shè)計(jì)原理 1正態(tài)性假設(shè)：控制圖假定質(zhì)量特性值在生產(chǎn)過程中的波動(dòng)服從正態(tài)分布。2. 3 c準(zhǔn)則：若質(zhì)量特性值X服從正態(tài)分布N（y, （T 2），根據(jù)正態(tài)分布概 率性質(zhì)，有（ 5.13 ）也即（卩-3 c，卩+3 c ）是X的實(shí)際取值范圍。據(jù)此原理，若對(duì) X設(shè)計(jì)控制 圖，則中心線CL茯，上下控制界限分別為 UCL=x -3 c，LCL茯+3c。3小概率原理：小概率原理是指小概率的事件一般不會(huì)發(fā)生。由3 c準(zhǔn)則可知，數(shù)據(jù)點(diǎn)落在控制界限以外的概率只有 0.27%。因此，生產(chǎn)過程正常情況下， 質(zhì)量特性值是不會(huì)超過控制界限的，如果超出，則認(rèn)為生產(chǎn)過程發(fā)生異常變化。（二）控制圖的基本種類 按產(chǎn)品質(zhì)量的特性分

18、類，控制圖可分為計(jì)量值控制圖和計(jì)數(shù)值控制圖1. 計(jì)量值控制圖：用于產(chǎn)品質(zhì)量特性為計(jì)量值情形，如長(zhǎng)度、重量、時(shí)間、強(qiáng)度等連續(xù)變量。常用的計(jì)量值控制圖有：均值極差控制圖（圖），中位數(shù)極差控制圖（圖），單值移動(dòng)極差控制圖（圖），均值標(biāo)準(zhǔn)差控制圖（圖）。2. 計(jì)數(shù)值控制圖：用于產(chǎn)品質(zhì)量特性為不合格品數(shù)、不合格品率、缺陷數(shù) 等離散變量。常用的計(jì)數(shù)值控制圖有：不合格品率控制圖（ P圖），不合格品數(shù) 控制圖（Pn圖），單位缺陷數(shù)控制圖（u圖），缺陷數(shù)控制圖（c圖）。按控制圖的用途來(lái)分，可以分為分析用控制圖和控制用控制圖。1. 分析用控制圖分析用控制圖用于分析生產(chǎn)過程是否處于統(tǒng)計(jì)控制狀態(tài)。若經(jīng)分析后，生產(chǎn) 過

19、程處于控制狀態(tài)且滿足質(zhì)量要求，則把分析用控制圖裝化為控制用控制圖； 若 經(jīng)分析后，生產(chǎn)過程處于非統(tǒng)計(jì)控制狀態(tài)，則應(yīng)查找原因并加以消除。2. 控制用控制圖控制用控制圖由分析控制圖轉(zhuǎn)化而來(lái)，用于對(duì)生產(chǎn)過程進(jìn)行連續(xù)監(jiān)控。生產(chǎn) 過程中，按照確定的抽樣間隔和樣本大小抽取樣本， 在控制圖上描點(diǎn)，判斷是否 處于受控狀態(tài)。（三）控制圖的判別規(guī)則1.分析用控制圖若控制圖上數(shù)據(jù)點(diǎn)同時(shí)滿足下表的規(guī)則，則認(rèn)為生產(chǎn)過程處于控制狀態(tài)。表5-3分析用控制圖判別規(guī)則規(guī)則具體描述規(guī)則1:絕大多數(shù)數(shù)據(jù)點(diǎn)在控制 界限內(nèi)1連續(xù)25點(diǎn)沒有一點(diǎn)在控制界限外2連續(xù)35點(diǎn)中最多只有一點(diǎn)在控制界 限外3連續(xù)100點(diǎn)中最多只有兩點(diǎn)在控制界限外規(guī)

20、則2:數(shù)據(jù)點(diǎn)排列無(wú)右邊的18種異常現(xiàn)象1連續(xù)7點(diǎn)或更多點(diǎn)在中心線同一側(cè)2連續(xù)7點(diǎn)或更多點(diǎn)單調(diào)上升或下降3連續(xù)11點(diǎn)中至少有10點(diǎn)在中心線同一側(cè)4連續(xù)14點(diǎn)中至少有12點(diǎn)在中心線同 一側(cè)5連續(xù)17點(diǎn)中至少有14點(diǎn)在中心線同 一側(cè)6連續(xù)20點(diǎn)中至少有16點(diǎn)在中心線同一側(cè)7連續(xù)3點(diǎn)中至少有2點(diǎn)落在2 c與3c界限之間8連續(xù)7點(diǎn)中至少有3點(diǎn)落在2 c與3c界限之間2.控制用控制圖控制用控制中的數(shù)據(jù)點(diǎn)同時(shí)滿足下面規(guī)則，則認(rèn)為生產(chǎn)過程處于統(tǒng)計(jì)控制狀態(tài)：規(guī)則1每一個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)均落在控制界限內(nèi)；規(guī)則2:控制界限內(nèi)數(shù)據(jù)點(diǎn)排列無(wú)異常情況（參見分析用控制圖規(guī)則2）。（四）控制圖的制作與判別下面以均值一一極差控制圖為例說

21、明控制圖的制作與分析方法。其余種類控制圖的做法和應(yīng)用可參見文獻(xiàn) &均值一一極差控制圖是圖（均值控制圖）和R圖（極差控制圖）聯(lián)合使用的一種控制圖，前者用于判斷生產(chǎn)過程是否處于或 保持在所要求的受控狀態(tài)，后者用于判斷生產(chǎn)過程的標(biāo)準(zhǔn)差是否處于或保持在所 要求的受控狀態(tài)。例5-3某廠生產(chǎn)一種零件，長(zhǎng)度要求為 49.50 ±0.10 （mm，生產(chǎn)過程質(zhì)量 要求為過程能力指數(shù)不小于1,為對(duì)該過程實(shí)施連續(xù)控制，試設(shè)計(jì)均值一一極差 控制圖。1收集數(shù)據(jù)并加以分組本例每隔2小時(shí)，從生產(chǎn)過程中抽取5個(gè)零件，測(cè)量長(zhǎng)度值，形成一組大小 為5的樣本，一共收集25組樣本。2 計(jì)算每組的樣本均值 和極差，（

22、5.14）計(jì)算結(jié)果如表5-4所示。表5-4某零件長(zhǎng)度各組均值和極差組號(hào)12345678910111213均值49.449.549.549.549.549.549.549.549.549.549.549.549.49200310013019極差0.06 0.07 0.06 0.06 0.110.120.10 0.06 0.12 0.C9 0.110.060.07組號(hào)141516171819202122232425均值49.5349.4949.5049.5149.5149.5149.5049.5249.5049.5049.5049.52極差0.10 0.09 0.05 0.C7 0.06i 0.0

23、50.08 0.10 0.06 0.C9 0.05i 0.113 計(jì)算總均值和極差平均=49.5068 ,=0.800(5.15)4計(jì)算控制界限圖的控制界限計(jì)算=49.5068+0.577 X 0.800=49.5530=49.5068(5.16)=49.5068-0.577 X 0.800=49.4606R圖的控制界限計(jì)算=2.115 X 0.0800=0.1692=0.0800(5.17)<0以上兩式中，A、D、D均可從相關(guān)控制圖系數(shù)表中查出：當(dāng)n=5, A=0.577, D3<0, D4=2.115。6. 制作控制圖根據(jù)各樣本的均值和極差在控制圖上描點(diǎn)。如圖5-4所示7. 分

24、析生產(chǎn)過程是否處于控制狀態(tài)利用表5-4的規(guī)則進(jìn)行判斷，可知生產(chǎn)過程處于統(tǒng)計(jì)控制狀態(tài)。8. 計(jì)算過程能力指數(shù)在本例中，零件長(zhǎng)度規(guī)格限為雙側(cè)且樣本總均值不等于規(guī)格中心值，應(yīng)該根據(jù)有偏情形計(jì)算過程能力指數(shù)。(T根據(jù)極差法估計(jì)得出：，式中d2(n)根據(jù)相關(guān)控制圖系數(shù)表查出，n=5時(shí)d2( n)=2.326。貝根據(jù)題意，由于過程質(zhì)量要求為過程能力不小于1，顯然該過程不能滿足要求。因此不能將分析用控制圖轉(zhuǎn)化為控制用控制圖，應(yīng)采取措施，提高加工精度。圖 5-4 零件長(zhǎng)度的均值極差控制圖9 計(jì)算過程平均不合格品率 p根據(jù)式（ 5.10 ），過程不合格品率為：=0.43%。（五）控制圖幾種常見的圖形及原因分析在

25、使用控制圖時(shí)，除了根據(jù)表 5-3 的判斷規(guī)則對(duì)生產(chǎn)過程進(jìn)行正確判斷以外，下面所列出的幾種觀察和分析方法也是十分重要的：（1）數(shù)據(jù)點(diǎn)出現(xiàn)上、下循環(huán)移動(dòng)的情形對(duì)于 圖，其原因可能是季節(jié)性的環(huán)境影響或操作人員的輪換；對(duì)于R圖，其原因可能是維修計(jì)劃安排上的問題或操作人員的疲勞。（2）數(shù)據(jù)點(diǎn)出現(xiàn)朝單一方向變化的趨勢(shì)對(duì)于 圖，其原因可能是工具磨損，設(shè)備未按期進(jìn)行檢驗(yàn)；對(duì)于R圖，原材料的均勻性（變好或變壞）；（3）連續(xù)若干點(diǎn)集中出現(xiàn)在某些不同的數(shù)值上對(duì)于 圖，其原因可能是工具磨損，設(shè)備未按期進(jìn)行檢驗(yàn)；對(duì)于R圖，原因同上。（4）太多的數(shù)據(jù)點(diǎn)接近中心線若連續(xù)13點(diǎn)以上落在中心線土 c的帶型區(qū)域內(nèi)，此為小概率事件

26、，該情況 也應(yīng)判為異常。出現(xiàn)的原因是：控制圖使用太久沒有加以修改而失去了控制作用， 或者數(shù)據(jù)不真實(shí)。四“QC七種工具”中的其他工具（一）排列圖意大利經(jīng)濟(jì)學(xué)家Vilfredo Pareto1897 年提出：80%勺財(cái)富集中在20%勺人手 中（80/20法則）。排列圖（又稱柏拉圖、Pareto圖）是基于帕累托原理，其主 要功能是幫助人們確定那些相對(duì)少數(shù)但重要的問題，以使人們把精力集中于這些 問題的改進(jìn)上。在任何過程中大部分缺陷也通常是由相對(duì)少數(shù)的問題引起的。對(duì)于過程質(zhì)量控制，排列圖常用于不合格品數(shù)或缺陷數(shù)的分類分析。在6Sigma中,也用于對(duì)項(xiàng)目的主要問題如顧客抱怨等進(jìn)行分類。例5-4對(duì)曲軸加工進(jìn)

27、行抽樣檢驗(yàn)，得出不合格品共160個(gè)，造成不合格的 因素中，1、蓄油孔扣環(huán)占50% 2、動(dòng)平衡超差占29% 3、開檔大占10% 4、 法蘭銷孔大占6%小頭直徑大占5%畫出排列圖（圖5-5），柱圖為不合格數(shù) 分類統(tǒng)計(jì)量，折線圖為累積比例?？梢钥闯銮皟煞N因素占79%應(yīng)作為關(guān)鍵急需解決因素。圖5-5曲軸不合格品排列圖（二）因果圖因果圖由日本質(zhì)量學(xué)家石川馨發(fā)明， 是用于尋找造成質(zhì)量問題的原因、 表達(dá)質(zhì)量 問題因果關(guān)系的一種圖形分析工具。一個(gè)質(zhì)量問題的產(chǎn)生，往往不是一個(gè)因素， 而是多種復(fù)雜因素綜合作用的結(jié)果。 通常，可以從質(zhì)量問題出發(fā)，首先分析那些 影響產(chǎn)品質(zhì)量最大的原因，進(jìn)而從大原因出發(fā)尋找中原因、小原

28、因和更小的原因， 并檢查和確定主要因素。這些原因可歸納成原因類別與子原因， 形成類似魚刺的 樣子，因此因果圖也稱為魚刺圖。圖5-6是在制造中出現(xiàn)次品后，尋找其原因形 成的因果圖。圖中可以看出，原因被歸為工人、機(jī)械、測(cè)試方法等6類，每一類下面又有不同的子原因。圖5-6制造中次品出現(xiàn)原因的因果分析圖（三）分層法分層法又名層別法，是將不同類型的數(shù)據(jù)按照同一性質(zhì)或同一條件進(jìn)行分 類，從而找出其內(nèi)在的統(tǒng)計(jì)規(guī)律的統(tǒng)計(jì)方法。常用分類方式：按操作人員分、按 使用設(shè)備分、按工作時(shí)間分、按使用原材料分、按工藝方法分、按工作環(huán)境分等。（四）散布圖散布圖又稱散點(diǎn)圖、相關(guān)圖，是表示兩個(gè)變量之間相互關(guān)系的圖表法。橫坐 標(biāo)

29、通常表示原因特性值，縱坐標(biāo)表示結(jié)果特性值，交叉點(diǎn)表示它們的相互關(guān)系。 相關(guān)關(guān)系可以分為：正相關(guān)、負(fù)相關(guān)、不相關(guān)。圖 5-7表示了某化工廠產(chǎn)品收率 和反應(yīng)溫度之間的相關(guān)關(guān)系，可以出，這是正相關(guān)。圖5-6反應(yīng)溫度和產(chǎn)品收率之間相關(guān)圖（五）檢查表檢查表又名核查表、調(diào)查表、統(tǒng)計(jì)分析表，是利用統(tǒng)計(jì)表對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行整體和 初步原因分析的一種表格型工具，常用于其它工具的前期統(tǒng)計(jì)工作。圖5-5為不 合格品分項(xiàng)檢查表。表5-5不合格項(xiàng)檢查表不合格項(xiàng)目檢杳記錄小計(jì)表面缺陷正正正正20砂眼正5形狀不良一一一1裂紋正正正一16其他正正10五QC新七種工具質(zhì)量控制新七種工具是日本質(zhì)量管理專家于 70年代末提出的，用于全面質(zhì)

30、量管理PDCA勺計(jì)劃階段。它們與上述主要運(yùn)用于生產(chǎn)過程質(zhì)量控制和預(yù)防的QC七種工具相互補(bǔ)充，共同致力于質(zhì)量提高。表5-6 QC新七種工具名稱與描述圖示名稱與描述圖示關(guān)聯(lián)圖用于將關(guān)系 紛繁復(fù)雜的因素按 原因-結(jié)果或目的- 手段等目的有邏輯 地連接起來(lái)的一種 圖形方法。矩陣圖是以矩陣的 形式分析因素間相 互關(guān)系及其強(qiáng)弱的 圖形。它由對(duì)應(yīng)事 項(xiàng)、事項(xiàng)中的具體元 素和對(duì)應(yīng)元素交點(diǎn) 處表示相關(guān)關(guān)系的 符號(hào)構(gòu)成。PDP（法，又稱過程 決策程序圖法，是將 運(yùn)籌學(xué)中過程決策 程序圖應(yīng)用于質(zhì)量 管理。它是指在制定 達(dá)到目標(biāo)的實(shí)施計(jì) 劃時(shí)加以全面分析， 對(duì)于事態(tài)進(jìn)展中各 種障礙進(jìn)行預(yù)測(cè)，從 而制定相應(yīng)的處置 方案

31、和應(yīng)變措施的箭線圖法，又稱矢線 圖法，計(jì)劃評(píng)審法 KERT關(guān)鍵路線法 CPM是網(wǎng)絡(luò)圖在質(zhì) 量管理中的應(yīng)用。是 制定某項(xiàng)質(zhì)量工作 的最佳日程計(jì)劃和 有效地進(jìn)行進(jìn)度管 理的一種方法。方法。親和圖用于歸納、整 理由“頭腦風(fēng)暴”法 產(chǎn)生的觀點(diǎn)、想法等 語(yǔ)言資料，按它們之 間親近關(guān)系加以歸類、匯總的一種圖示 方法。別名卡片法、 KJ法、A型圖解法。頭腦風(fēng)暴法也稱集思 廣益法，它是采用會(huì) 議的方式，引導(dǎo)每個(gè) 人廣開言路、激發(fā)靈 感，暢所欲言地發(fā)表 獨(dú)立見解的一種集體 創(chuàng)造思維的方法。樹圖也叫系統(tǒng)圖，它 把要實(shí)現(xiàn)的目的與 需要米取的措施或 手段，一級(jí)一級(jí)系統(tǒng) 地展開，以明確問題 的重點(diǎn)，尋找最佳手 段或措施

32、。第三節(jié)抽樣檢驗(yàn)抽樣檢驗(yàn)指從批量為N的一批產(chǎn)品中隨機(jī)抽取其中的一部分單位產(chǎn)品組成樣本，然后對(duì)樣本中的所有單位產(chǎn)品按產(chǎn)品質(zhì)量特性逐個(gè)進(jìn)行檢驗(yàn)，根據(jù)樣本的檢驗(yàn)結(jié)果判斷產(chǎn)品批合格與否的過程。抽樣檢驗(yàn)的研究起始于二十世紀(jì)20年代，那時(shí)就開始了利用數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法制定抽樣檢查表的研究。1944年，道奇和羅米格發(fā)表了合著一次和二次抽樣檢查表，這套抽樣檢查表目前在國(guó)際上仍被廣 泛地應(yīng)用。1974年，ISO發(fā)布了 “計(jì)數(shù)抽樣檢查程序及表” （ISO2859-1974）。 我國(guó)也在ISO標(biāo)準(zhǔn)同等采用基礎(chǔ)上建立了抽樣檢驗(yàn)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB2828-87“逐批檢查計(jì)數(shù)抽樣程序及抽樣表”。此外，我國(guó)于 1991年發(fā)布了 GB/

33、T13262-91 “不合 格品率的計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)型一次抽樣檢查及抽樣表 （適用于孤立批的檢查）”等國(guó)家標(biāo) 準(zhǔn)。一抽樣檢驗(yàn)基本術(shù)語(yǔ)與分類（一）術(shù)語(yǔ)1批：相同條件下制造出來(lái)的一定數(shù)量的產(chǎn)品，稱為“批”。在5M1E基本相同的生產(chǎn)過程中連續(xù)生產(chǎn)的一系列批稱為連續(xù)批； 不能定為連續(xù)批的批稱為孤 立批。2單位產(chǎn)品：為了實(shí)施抽樣檢查而對(duì)產(chǎn)品劃分的基本單位。單位產(chǎn)品可按 自然劃分，如一批燈泡中的每個(gè)燈泡稱為一個(gè)單位產(chǎn)品。 有些時(shí)候必須人為規(guī)定， 如一米布、一匹布等3批量和樣本大?。号渴侵概邪膯挝划a(chǎn)品個(gè)數(shù)，以N表示。樣本大小是指隨機(jī)抽取的樣本中單位產(chǎn)品個(gè)數(shù)，以 n 表示。3 抽樣檢驗(yàn)方案：規(guī)定樣本大小和一系

34、列接受準(zhǔn)則的一個(gè)具體方案。4. 兩類風(fēng)險(xiǎn)a和B：由于抽樣檢驗(yàn)的隨機(jī)性，將本來(lái)合格的批，誤判為拒 收的概率，這對(duì)生產(chǎn)方是不利的，因此稱為第I類風(fēng)險(xiǎn)或生產(chǎn)方風(fēng)險(xiǎn)，以a表示； 而本來(lái)不合格的批， 也有可能誤判為可接受， 將對(duì)使用方產(chǎn)生不利， 該概率稱為 第II類風(fēng)險(xiǎn)或使用方風(fēng)險(xiǎn)，以B表示。（二）抽樣方案分類1. 按產(chǎn)品質(zhì)量特性分類，抽樣方案有兩大類（1）計(jì)數(shù)抽樣方案： 單位產(chǎn)品質(zhì)量特征值為計(jì)點(diǎn)值 （缺陷數(shù)） 或計(jì)件值（不 合格品數(shù)）的抽樣方案。（2）計(jì)量抽樣方案：?jiǎn)挝划a(chǎn)品質(zhì)量特性值為計(jì)量值（強(qiáng)度、尺寸等）的抽2. 按抽樣方案的制定原理來(lái)分類，有三大類：（1）標(biāo)準(zhǔn)型抽樣方案：該方案時(shí)為保護(hù)生產(chǎn)方利益，

35、同時(shí)保護(hù)使用方利益， 預(yù)先限制生產(chǎn)方風(fēng)險(xiǎn)a的大小而制定的抽樣方案。（2）挑選型抽樣方案：所謂挑選型方案是指，對(duì)經(jīng)檢驗(yàn)判為合格的批，只 要替換樣本中的不合格品； 而對(duì)于經(jīng)檢驗(yàn)判為拒收的批， 必須全檢， 并將所有不 合格全替換成合格品。（3）調(diào)整型抽樣方案：該類方案由一組方案（正常方案、加嚴(yán)方案和放寬 方案）和一套轉(zhuǎn)移規(guī)則組成， 根據(jù)過去的檢驗(yàn)資料及時(shí)調(diào)整方案的寬嚴(yán)。 該類方 案適用于連續(xù)批產(chǎn)品。3. 按抽樣的程序分類（1）一次抽樣方案：僅需從批中抽取一個(gè)大小為 n樣本，便可判斷該批接 受與否。（2）二次抽樣方案：抽樣可能要進(jìn)行兩次，對(duì)第一個(gè)樣本檢驗(yàn)后，可能有 三種結(jié)果：接受，拒收，繼續(xù)抽樣。若得

36、出“繼續(xù)抽樣”的結(jié)論，抽取第二個(gè)樣 本進(jìn)行檢驗(yàn)，最終做出接受還是拒收的判斷。（3）多次抽樣：多次抽樣可能需要抽取兩個(gè)以上具有同等大小樣本，最終 才能對(duì)批做出接受與否判定。是否需要第i次抽樣要根據(jù)前次（i -1次）抽樣結(jié) 果而定。多次抽樣操作復(fù)雜，需做專門訓(xùn)練。ISO2859的多次抽樣多達(dá)7次，GB 2898-87為5次。因此，通常采用一次或二次抽樣方案。下面介紹兩個(gè)常用抽樣方案：計(jì)數(shù)標(biāo)準(zhǔn)型一次抽樣方案和計(jì)數(shù)調(diào)整型抽樣方 案。二計(jì)數(shù)標(biāo)準(zhǔn)型一次抽樣方案（GB/T13262-91）（一）基本概念1. 接受上界Po和拒收下界Pi接受上界po：設(shè)交驗(yàn)批的不合格率為P，當(dāng)P< po時(shí)，交驗(yàn)批為合格批

37、，可 接受。拒收下界P仁設(shè)交驗(yàn)批的不合格率為P，當(dāng)p>pi時(shí)，交驗(yàn)批為不合格批， 應(yīng)拒受。2. 次抽樣方案（n； A）一次抽樣方案（n； A）是指從批中抽取一個(gè)大小為n的樣本，如果樣本的不 合格品個(gè)數(shù)d不超過預(yù)定指定的數(shù)A，判定此批為合格，否則判為不合格。 A稱為“合格判定數(shù)”或“接受數(shù)”。一次抽樣實(shí)施程序如圖5-7所示3. OC函數(shù)和OC曲線0C函數(shù)亦稱為操作特性函數(shù)，表示不合品率為p的交驗(yàn)批被抽樣方案（n； A） 判定為接受的概率，計(jì)算公式如下：（5.18）式中：p=d/n0C函數(shù)具有下列性質(zhì)：（1）P（0）=1，即當(dāng)交驗(yàn)批沒有不合格品時(shí)，應(yīng)被百分之百接受。（2）P（1）=0，即當(dāng)交

38、驗(yàn)批沒有不合格品時(shí)，應(yīng)被百分之百拒受。（3）P（p）為p的減函數(shù)。即當(dāng)交驗(yàn)批不合格品率變大時(shí)，被接受的概率應(yīng)相應(yīng) 減小。0C函數(shù)的圖形如圖5-8。（二）方案制訂原理標(biāo)準(zhǔn)型抽樣方案是為了同時(shí)保障生產(chǎn)方和顧客利益，預(yù)先限制兩類風(fēng)險(xiǎn)a和B前提下制定的，也即要求1. p< p0時(shí)，P（p） > 1- a，也就是當(dāng)樣本抽樣合格時(shí)，接受概率應(yīng)該保證 大于1- a o2. p>p1時(shí)，P（p） < B，即當(dāng)樣本抽樣不合格時(shí)，接受概率應(yīng)該保證小于B o根據(jù)0C函數(shù)的遞減性，上述要求等價(jià)于（n； A）滿足下列方程組：（5.19）因此，如果預(yù)先確定好p0， p1， a， B的大小，就可以根

39、據(jù)式5.19求出n 和A的大小，也就是能確定標(biāo)準(zhǔn)型一次抽樣方案（n； A）o對(duì)于a和B的值，經(jīng) 過長(zhǎng)期實(shí)踐和理論證明，一般取 a =5% B =10%匕較合適，國(guó)標(biāo)GB/T13262-91 就是按此制訂的（表5-7列出了該標(biāo)準(zhǔn)的部分方案）。表5-7部分計(jì)數(shù)標(biāo)準(zhǔn)型一次抽樣方案（GB/T13262-91） a =5% B =10%兀%7.1188.0199.011010.1111.3112.6114.11P。，.00.00.001.22.54.06.00.7110.80049 ,146 , 142 , 138 , 134 , 131 , 127 ,10.8010.90047 ,144 ,140 ,

40、 138 , 134 , 131 , 127 ,10.9011.0074 ,242 ,139 , 136 , 134 , 130 , 127 ,11.011.1272 ,264 ,237 , 135 , 132 , 130 , 127 ,1（三）標(biāo)準(zhǔn)型一次抽樣方案制訂和實(shí)行步驟1規(guī)定單位產(chǎn)品需要檢驗(yàn)的質(zhì)量特性值；2. 生產(chǎn)方和使用方共同協(xié)商pO, p1， a， B的大??；3. 組成交驗(yàn)批；4. 按照國(guó)標(biāo)GB/T13262-91檢索出對(duì)應(yīng)的抽樣方案；5. 隨機(jī)抽取大小為n的樣本；6. 檢查樣本，記錄不合格數(shù)d；7. 交驗(yàn)批判斷：若d< A,接受交驗(yàn)批；若d>A,拒收交驗(yàn)批。8. 交驗(yàn)

41、批的處置。例5-5某批產(chǎn)品交驗(yàn)，供需雙方規(guī)定 p0=10% p仁10% a =5% B =10% 求檢驗(yàn)該批產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)型一次抽樣方案。查國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) GB/T13262-91 , p0=1%£ 0.9011.00%范圍內(nèi)，p仁 10% 9.0110.00%范圍內(nèi),由表5-7可得,標(biāo)準(zhǔn)型一次抽樣方案（n； A） = （39； 1）。三計(jì)數(shù)調(diào)整型抽樣方案（一）基本概念1. 可接受質(zhì)量水平AQLAQL是指對(duì)于連續(xù)批系列,為進(jìn)行抽樣檢驗(yàn),認(rèn)為可以接受的過程平均的最 低質(zhì)量水平。AQL不是針對(duì)某一批產(chǎn)品或某一個(gè)抽樣方案的描述，而是生產(chǎn)方和 使用方商定的過程平均的不合格品率的上限。當(dāng)AQL小于或等于

42、10的合格質(zhì)量水平數(shù)值時(shí)，可以是每百單位不合格品數(shù)，也可以是每百單位產(chǎn)品不合格數(shù)；當(dāng)AQL大于10時(shí)僅表示每百單位產(chǎn)品不合格數(shù)。表5-8 AQL參考數(shù)值使用要求特咼高中低AQL<0 .1< 0.65< 2.5> 4.0適用范圍導(dǎo)彈、衛(wèi)星宇宙飛船飛機(jī)、艦艇、重要軍工產(chǎn)品一般軍用和工農(nóng)業(yè)產(chǎn)品一般民用產(chǎn)品2. 檢查水平調(diào)整型抽樣方案中，除了預(yù)定一個(gè) AQL外,還要選定一個(gè)檢查水平。所謂檢 查水平是指經(jīng)過綜合考慮所需抽檢費(fèi)用和一旦被拒收可能造成的損失而確定的 樣本大小。在AQL相同條件下，如檢查水平低，樣本就小，檢驗(yàn)費(fèi)用也少。GB2828-87把檢查水平由低到高分為 7個(gè)等級(jí)：

43、S-1、S-2、S-3、S-4、I、II、II I ;前四個(gè)為特殊檢查水平，適用于軍品檢驗(yàn)或破壞性檢驗(yàn)等檢驗(yàn)費(fèi)用高的產(chǎn)品； 后三個(gè)為一般檢查水平，用于民品，常選用檢查水平II 03. 樣本大小字碼為了簡(jiǎn)化抽樣方案表，可以預(yù)先將抽樣樣本大小n用一組字碼表示，再通過字碼和AQL查得抽樣方案。由于樣本大小是根據(jù)檢查水平和批量確定的，所以GB2828-87專門制訂了一個(gè)字碼表（如表5-9 ）。表中，每種字碼代表一個(gè)樣本大 小。表5-9計(jì)數(shù)調(diào)整型抽樣字碼表批量范圍N特殊檢杳水平一般檢查水平S-1S-2S-3S-4IIIIII28AAAAAAB915AAAAABC1625AABBBCD2650ABBCCDE5190BBCCCEF91150BBCDDFG151280BCDEEGH281500BCDEFHJ5011200CCEFGJK12013200CDEGHKL320110000CDFGJLM1000135000CDFHKMN35001150000DEGJLNP4.轉(zhuǎn)移規(guī)則調(diào)整型抽樣方案是根據(jù)連續(xù)交驗(yàn)批的產(chǎn)品質(zhì)量及時(shí)調(diào)整抽樣方案的寬嚴(yán)，以控制質(zhì)量波動(dòng)，并刺激生產(chǎn)方主動(dòng)、積