工程统计-产品质量的统计管理

第十章产品质量的统计管理第一节产品质量的特性、标准和分级第二节产品质量的统计指标第三节产品质量的变异与数据特征第四节产品质量的过程控制第五节产品质量控制图第六节产品质量管理常用的工具主要内容第十章产品质量的统计管理第一节产品质量的特性、标准和分级产品质量的统计管理也称为产品质量控制，就是运用统计理论，控制产品在生产过程中质量的稳定性，以保证生产出的产品符合质量标准的一种管理方法。一、工业产品质量的特性产品的内在质量性能时间性可信性安全性经济性适应性第十章产品质量的统计管理一、工业产品质量的特性产品的外观质量产品的外观质量是指产品的外部属性。如产品的造型、色泽、光洁度、包装等。二、工业产品质量标准国际标准国家标准(GB)部颁标准部颁标准第十章产品质量的统计管理一、工业产品质量的特性•三、工业产品质量分级中华人民共和国国家标准《工业产品质量分等导则》(GB／T12707—91)。该导则规定，对于在中华人民共和国境内生产和销售的工业产品(包括技术引进产品，由独资、合资、合作生产的在中华人民共和国境内销售的产品)，产品质量水平原则上划分为三个等级，即优等品、一等品、合格品。优等品指其产品质量标准达到国际先进水平，且实物质量水平与国外同类产品相比达到近5年内的先进水平。一等品指其产品质量标准达到国际一般水平，且实物质量水平达到国际同类产品的一般水平。合格品指按我国—般水平标准(国家标准、行业标准、地方标准或企业标准)组织生产，实物质量水平达到相应标准的要求。第十章产品质量的统计管理第二节产品质量的统计指标•一、反映产品本身质量的统计指标产品平均技术性能指标%100)(产品总量该种性能参数产品数量产品平均技术性能产品质量等级指标产品质量等级指标包括产品质量等级率和产品平均等级两种。第十章产品质量的统计管理第二节产品质量的统计指标产品质量等级率%100合格品产量优等品产量优等品率%100合格品产量一等品产量一等品率产品平均等级各等级产品产量之和该等级产量产品等级产品平均等级）(第十章产品质量的统计管理第二节产品质量的统计指标直接以产品等级表示产品质量根据一系列质量标准和技术条件，将工业产品按其质量高低，可划分为优等品、一等品和合格品三级。入库产品抽查合格率%100)()(件套台某种产品抽查总数件套台某种产品抽查合格品数成品抽查合格率、、、、%100)()(种考核品种总数种合格品种数品种抽查合格率%100)()(种抽查零件数种合格零件数零件抽查合格率第十章产品质量的统计管理第二节产品质量的统计指标综合质量分当产品的质量是由多项技术特性和参数决定时，需要对其质量给以综合的评价，实践中通常采用计算综合质量分的办法来解决。综合质量分是指根据产品的质量标准规定一定数量的抽查项目，按照百分制，根据每个项目在整个产品中的重要程度，确定—定的质量分数，各项总和为100分。经过对各项技术性能的检验，得到各个项目的分数，然后将各个项目的分数汇总为产品质量分。根据这个分数就可以对产品质量的高低作出综合评价和比较。第十章产品质量的统计管理二、反映企业生产作业质量的统计指标产品合格率%100废次品数量合格品数量合格品数量合格率%100数量第一次送检的全部制品品数量第一次送检确定为合格产品一次合格率废品率%100废次品数量合格品数量废品数量废品率返修率（返工率）%100)()()(或全部实耗工时全部送检产品数量或返修工时返修品数量返工率返修率第十章产品质量的统计管理二、反映企业生产作业质量的统计指标质量损失率%100)()()(现行价工业总产值现行价外部损失成本现行价内部损失成本质量损失率内部损失成本外部损失成本是指产品交货前因未满足规定的质量要求所损失的费用。其统计范围具体包括报废损失费、返修费、降级损失费、停工损失费和产品质量事故处理费等。是指产品交货后因未满足规定的质量要求，导致索赔、修理、更换或信誉损失等所损失的费用，其统计范围包括索赔费、退货损失费、折价损失费、保修费等。第十章产品质量的统计管理第三节产品质量的变异与数据特征•一、工业产品质量的变异因素现代工业产品的质量一般都是通过规格和标准反映出来的，如灯泡、电池要有一定的使用寿命，钢丝绳、化学纤维要有一定的抗拉强度，电器元件要有一定的稳定性等。但是无论在任何情况下，按一定的标淮(包括设计标准、材料标准、工艺标准、工作标准等)制造的大量同类产品间总是存在着差别，称之为变异。即同类产品的质量总是不会一模一样绝对相同，而是存在着差异或分散的情况。第十章产品质量的统计管理第三节产品质量的变异与数据特征根据产品质量变异的来源分类根据质量变异的来源，可以把产品质量因素划分为一般因素和特殊因素。产品质量的一般因素包括：人员(man)、机器(machine)、原材料(material)、加工方法(method)、测量工具(measure)和环境(environment)，简记为5M1E。根据产品质量变异的原因分类根据产品质量变异的原因可以分为三大类：随机因素、系统因素、异常的特殊因素。第十章产品质量的统计管理第三节产品质量的变异与数据特征随机因素又称偶然因素，是一些随机的、偶然性因素所产生的产品质量的变化，随机因素对质量影响比较小，不易识别，能够加以控制或减少，但技术上难以消除，或经济上不值得消除。例如原材料的化学成分、热处理结果、机床的振动、刀具的硬度、室温的变化及环境的文明状况等。系统因素又称为非偶然因素，是一些不经常发生的、对产品质量影响比较大而又前后呈现一定规律的因素，容易识别，也能消除。如刀具的磨损、原材料不合格、机器设备故障、操作方法不当等。异常的特殊因素是在特殊情况下产生的，如电力供应混乱、机器失灵、操作人员思想不集中等随机因素是不可避免的，系统因素是可以避免的；产品质量控制就是要对系统性因素造成的产品质量差异加以控制，以保证生产出来的产品质量符合标准。第十章产品质量的统计管理第三节产品质量的变异与数据特征按质量因素对质量作用的强弱分类按质量因素对质量作用的强弱程度可以划分为主要因素与次要因素。影响产品质量的因素非常多，然而并非所有的因素都同样重要，其中有一些因素，虽然数量不多，但一旦出现显著的变动，便会产生重大的、系统的影响，而另一类因素尽管数目很多，可是影响甚微，不会造成大范围的质量问题。第十章产品质量的统计管理第三节产品质量的变异与数据特征二、产品质量统计管理中数据的特征产品质量统计管理中的数据可以分成两大类：计量值数据和计数值数据。计量值数据是指可以用仪器测量的连续性数据，如长度、强度、温度、硬度、重量、压力、时间、成分等。计数值数据是指只能用自然数表示的数据，如合格品件数、废品数、疵点数等。计数值数据还可进一步细分为计件值数据和计点值数据。计件值数据是按产品个数计数的数据，如合格品件数、废品件数等；计点值数据是按点计数的数据，如缺陷、气孔数等。第十章产品质量的统计管理第四节产品质量的过程控制•一、过程能力产品工序是指一个（或一组)工人在一个工作场地上(如一台机床或一个装配工位等)对一个(或若干个)工作对象连续完成的各项操作的总和，它是构成生产过程的基本单位，也是形成产品质量的基本单元。过程能力也称为工序能力，是指工序处于控制状态下的实际加工能力，即在影响过程质量的所有因素都充分规范化和标准化后，工序处于稳定状态下所表现出来的保证过程质量的能力。第十章产品质量的统计管理第四节产品质量的过程控制工序处于控制状态下，过程质量的变异通常是由正常波动引起的，质量特性一般呈正态分布，质量特性值的分布与质量标准（用公差表示）之间的关系，如图10.4.1所示。1T1T2T3T0x)(xp图10.4.1质量特性值与质量标准之间关系分布图第十章产品质量的统计管理第四节产品质量的过程控制•由于标准差能反映过程能力的强弱，所以实践中人们常用作为基础来表征过程能力。为了经济性地实现过程质量控制，在实践中通常使用来描述过程能力，这是由于当生产过程处于受控状态时，在距平均值范围内的产品占整个产品的99.73％，废品率仅为0.27％。显然,以即6为标准来衡量过程能力是具有足够的精确度和良好的经济性的。因此，过程能力为6。3第十章产品质量的统计管理第四节产品质量的过程控制二、过程能力指数6TCP过程能力指数一般表达式为若用抽取样本的实测值计算出的样本标准偏差s来估计，则过程能力指数为sssTCP6第十章产品质量的统计管理三、过程能力指数的计算(一)计量值为双侧公差情况下的过程能力指数的计算工序分布中心与公差带中心重合M1T0x图10.4.2工序分布中心与质量标准中心M重合TlPuP)(xpsTTTCluP66第十章产品质量的统计管理三、过程能力指数的计算例10.4.1某批零件轴径链槽的设计尺寸为mm015.001.01.9，通过随机抽样检验，经计算得知样本的平均值与公差中心重合，样本方差0036.0s，求该工序的过程能力指数PC。解：157.10036.0609.9115.96sTTCluP第十章产品质量的统计管理三、过程能力指数的计算工序分布中心与公差带中心不重合工序分布中心与公差带中心不重合的情况，如图10.4.3所示，图中2/)(luTTM1T0x图10.4.3工序分布中心与质量标准中心M不重合TlT2/TuT6)-1luPnTTkC（)(21|)(21|luluTTTTk第十章产品质量的统计管理三、过程能力指数的计算工序分布中心与公差带中心不重合、分别用x和s来估计，则有sTksTTkCluPn6)1(6)-1（)(21|)(21|luluTTxTTk第十章产品质量的统计管理三、过程能力指数的计算(例10.4.2)解：02.300105.302/)998.29023.30(2/)(luTTM所以公差中心与实际分布中心不重合。0095.0|02.300105.30|||xM025.0998.29023.30luTTT9804.000102.06998.29023.30))998.29023.30(21|02.30)998.29023.30(21|1(6))(21|)(21|1(sTTTTxTTClululupn例10.4.2某批零件孔径设计尺寸的上、下限分别为023.30uT，998.29lT，随机抽取120个样品进行检验，并经过计算求得00102.002.30sx，，求过程能力指数。第十章产品质量的统计管理三、过程能力指数的计算•质量标准、过程能力和过程能力指数之间的关系，如图10.4.4所示。a)理想型b)偏心型c)无富裕型uTlTlTuTlTlTuTlTuTT6T6uTT6d)富裕型e)胖型f)过偏型TTTlT666uT图10.4.4公差、过程能力和过程能力指数之间的关系图第十章产品质量的统计管理三、过程能力指数的计算图10.4.4a)分布中心与公差中心基本重合，6T，0.1PC，分布满足公差要求并有相当余地，不会出现不合格品，过程能力比较理想；图10.4.4b)分布满足公差要求，但接近质量标准下限一侧，容易产生不合格品，应对工序加以调整，使分布移向中间；图10.4.4c)两中心基本重合，6T，1PC，分布满足公差要求，但完全没有余地，一旦生产条件出现微小的变化，就可能产生不合格品，应采取措施减小分布范围或放宽公差T，以提高PC值；第十章产品质量的统计管理三、过程能力指数的计算图10.4.4d)两中心基本重合，分布满足公差要求，但6T，1PC，表现为过程能力过高，可以考虑采取措施减少PC值，提高经济性；图10.4.4e)两中心基本重合，但6T，1PC，分布不满足公差要求，会产生较多的不合格品，必须采取措施减小分散或放宽公差，提高过程能力；图10.4.4f)分布中心严重偏离，且6T，1PC，过程