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质量管理学1第8章工序质量控制质量管理学28工序质量控制统计过程控制——(StatisticalProcessContorl,SPC),也叫统计工序控制,是过程控制的一种办法。它根据产品质量统计观点,运用数理统计方法对生产过程的数据加以收集、整理和分析,从而了解,预测和监控过程的运行状态,排除发现的质量问题或隐患,达到控制质量的目的。统计过程控制要解决两个基本问题:一是工序质量状况是否稳定;(用控制图来进行测定)二是工序能力是否充足。(通过工序能力查定来实现)。质量管理学38.1工序质量控制的基本概念工序质量产品可分割的工序——产品质量特性(尺寸、强度等)产品不可分割的工序——工艺质量特性(温度、浓度等)属于制造质量的范畴优劣判断:符合性质量质量管理学4产品质量特性值及其波动性反映产品质量特性的数值称为质量特性值。根据产品质量特性值特点,可分为计量值和计数值•计量值——是指可以用量仪加以测定并具有连续性质的数值,如直径、璧厚、化学成分等。•计数值——是指用“个数”表示的并具有连续性质的数值。计数值又可以分为两类:只能用件数表示的合格或不合格,称为记件值;只能用点数来表示质量特性值的,称为计点值,如气泡数、疵点等。产品质量特性值波动性:在一个工序上按照某一产品规格加工出来的一批产品,其质量(特性值)不会完全相同。产品之间总是或多或少存在着质量上的差别。质量管理学5质量的波动与分布产品质量的波动值,常称为误差。•在加工一批零件时,误差的大小和方向的变化是随机的称为偶然性误差。•误差的大小和方向或保持不变或按一定规律变化。称为系统性误差。正常波动:影响较小;难以避免异常波动:影响较大;可以控制质量管理学6在过程控制中,通常采用加工精度来反映质量波动的程度。精度是误差的反义概念。精度可分为:准确度——反映系统误差的影响程度。精密度——反映偶然误差的影响程度。精确度——反映系统误差和偶然误差综合的影响程度。质量管理学7精确度高准确度差,精密度高。准确度高,精密度差。精确度差质量管理学8产生偶然性误差的原因称为偶然性因素。偶然性因素在加工过程中是不可避免的,这时的工序过程状态称为处于稳定状态或统计控制状态。产生系统性误差的原因称为系统性因素。系统性因素在加工过程中是能够发现并消除的,这时的工序过程状态称为非稳定状态或非统计控制状态。质量管理学9生产过程控制系统的目标正态分布的特点质量管理学108.2工序能力和工序能力指数在产品制造过程中,工序是保证产品质量的最基本环节。所谓工序能力分析,就是考虑工序的设备、工艺、人的操作、材料、测量工具与方法以及环境对工序质量指标要求的适合程度。工序能力分析是质量管理的一项重要的技术基础工作。它有助于掌握各道工序的质量保证能力,为产品设计、工艺、工装设计、设备的维修、调整、更新、改造提供必要的资料和依据。质量管理学11工序能力概念:所谓工序能力,是指处于稳定、标准状态下,工序的实际加工能力。•工序处于稳定状态,是指工序的分布状态不随时间的变化而变化,或称工序处于受控状态;•工序处于标准状态,是指设备、材料、工艺、环境、测量均处于标准作业条件,人员的操作也是质量管理学12•工序的实际加工能力是指工序质量特性的分散(或波动)有多大。加工能力强或弱的区分关键是质量特性的分布范围大小,或集中程度。由于均方差σ是描述随机变量分散的数字特征,而且,当产品质量特性服从正态分布N(μ,σ2)时,以3σ原则确定其分布范围(μ±3σ),由于P(x∈μ±3σ)=99.73%,处于该范围外的产品仅占产品总数的0.27%,因此,人们常以6σ描述工序的实际加工能力。实践证明:用这样的分散范围表示工序能力既能保证产品的质质量管理学13表达式:B=6σ或B≈6S。可用工序质量特性值的波动范围来衡量工序能力,由于P(x∈μ±3σ)=99.73%,故6σ近似于工序质量特性值的全部波动范围。显然,B越小,工序能力就越强。质量管理学14影响因素:5M1E(工序质量因素)–人(Man)——与工序直接有关的操作人员、辅助人员的质量意识和操作技术水平;–机器(Machine)——包括设备的精度、工装的精度及其合理性、刀具参数的合理性等;–方法(Method)——包括工艺方法及规范、操作规程的合理性;–材料(Material)——包括原材料、半成品、外协件的质量及其适用性;–测量(Measure)——测量方法及测量精度的适应性;–环境(Environment)——生产环境及劳动条件的适应性。质量管理学158.2工序能力和工序能力指数工序能力指数概念:工序能力指数是衡量工序能力对产品规格要求满足程度的数量值,记为Cp。通常以规格范围T与工序能力B的比值来表示。即:T=规格上限TU-规格下限TL。STBTCp6质量管理学16工序能力与工序能力指数的区别:工序能力是工序具有的实际加工能力,而工序能力指数是指工序能力对规格要求满足的程度,这是两个完全不同的概念。工序能力强并不等于对规格要求的满足程度高,相反,工序能力弱并不等于对规格要求的满足程度低。当质量特性服从正态分布,而且其分布中心μ与规格中心Tm重合时,一定的工序能力指数将与一定的不合格品率相对应。因此,工序能力指数越大,说明工序能力的贮备越充足,质量保证能力越强,潜力越大,不合格品率越低。但这并不意味着加工精度和技术水平越高。质量管理学17公式:无偏时双向公差过程能力指数计算过程有偏时双向公差过程能力指数计算单项公差过程能力指数计算过程能力指数的判断与处置质量管理学18ˆ66LUpTTTC工序能力和工序能力指数(1)无偏时双向公差工序能力指数规格中心Tm与分布中心μ重合P1P2TLTUTmf(x)σμT质量管理学19•工序不合格品率p的估计:①直接根据规格上、下限TU、TL以及工序分布的数字特征,估计和S进行计算②根据工序能力指数Cp计算。由式:因此有xSTCp6pmLpmUpSCxTTTSCxTTTSCT32326)]()([1SxTSxTpLUΦΦ)]3()3([1SxSCxSxSCxpppΦΦ)]3()3([1ppCCΦΦ)3(2)]3()3(1[1pppCCCΦΦΦ质量管理学20例1根据某工序加工零件的测试数据计算得出,=6.5,S=0.0055,规格要求为。试求该工序的工序能力指数及不良品率。解:∵∴015.0015.05.6)909.03(2)3(2909.00055.06030.065.6ΦΦppmCpSTCTx006394.0003197.02)727.2(2Φx质量管理学21(2)有偏——规格中心Tm与分布中心μ不重合f(x)e12eμTLTUP1P2TmxT绝对偏移量:(图中曲线1)偏移系数:工序能力指数:或:当k≥1,即e≥T/2时,规定Cpk=0(图中,曲线2)xTem)(21)(212LULUTTxTTTekSTkCkCppk6)1()1(SeTSTeTSTCpk62626质量管理学22例2测试一批零件外径尺寸的平均值=19.0101,S=0.0143,规格要求为解:由题意:计算Cpk04.003.0190101.19005.19204.19xTTTTLUmU97.18LT07.0T7.0816.0)145.01()1(816.00143.0607.0145.0207.00101.19005.1970.00143.060051.0207.0620051.00101.19005.19ppkppkmCkCCkSeTCxTe][1)0143.00101.1997.18()0145.00101.1904.19(ΦΦp%1.2021.0][1)804.2()093.2(或由Cp=0.816,k=0.145查表得不良品率估计约为2.1%~2.3%x质量管理学23用Cp和k值估计不合格品率Cpk0.000.040.080.120.160.200.240.280.320.360.400.440.480.52.0.5013.3613.3413.6413.9914.4815.1015.8616.7517.7718.9220.1921.5823.0924.710.607.197.267.487.858.379.039.8510.8111.9213.1814.5916.5117.8519.690.703.573.643.834.164.635.245.996.897.949.1610.5512.1013.8415.740.801.641.691.892.092.462.943.554.315.216.287.538.9810.6212.480.900.690.730.831.001.251.602.052.623.344.215.276.538.029.751.000.270.290.350.450.610.841.141.552.072.753.594.655.947.491.100.100.110.140.200.290.420.610.881.241.402.393.234.315.661.200.030.040.050.080.130.200.310.480.721.061.542.193.064.201.300.010.010.020.030.050.090.150.250.400.630.961.452.133.061.400.000.000.010.010.010.040.070.130.220.360.590.931.452.191.500.000.010.020.030.060.110.200.350.590.961.541.600.000.010.010.030.060.110.200.360.631.071.700.000.010.010.030.060.110.220.400.721.800.000.010.010.030.060.130.250.481.900.000.010.010.030.070.150.312.000.000.010.020.040.090.202.100.000.010.020.050.132.200.000.010.030.082.300.010.020.052.400.000.010.032.500.100.022.600.000.012.700.012.800.00单位:%质量管理学24ˆ33XTTCUUpUˆ33LLpLTXTC(3)单项公差过程能力指数当只要求公差上限时,则若只要求公差下限,则μf(x)TUUTσxμf(x)TLσxμ-TL质量管理学25Cp与Cpk的比较无偏情况下的Cp表示过程加工的一致性,即“质量能力”,Cp越大,则质量特性值的分布“越苗条”,质量能力越强;有偏情况的Cpk表示过程中心与中心Tm偏移情况下的过程能力指数,Cpk越大,则二者偏离越小,也即过程分布中心对规范中心越“瞄准”,是过程的“质量能力”与“管理能力”二者综合的结果。质量管理学26LLUPPPP2)3()3()()(ppLLLCCZPTXPTXPP)3(22pLCpp工序能力指数和不合格率的关系(1)无偏时Cp和不合格率p的关系设Pu=PL分别为超出规范上、下界限的不合格率,于是总的不合格率:故质量管理学27)]1(3[1)]1(3[])1(2[]2[])([][][KCKCZPkTZPTZPTTZPTXPTXPPppmUUUU)]1(3[)]1(3[])1(2[])([][][KCKCZPkTZPTTZPTXPTXPPppmLLLL
本文标题:第8章工序质量控制
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