质量管理与可靠性工程基础本科生课件

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1、1质量管理与可靠性工程基础质量管理与可靠性工程基础刘卫东 教授南昌大学质量与可靠性南昌大学质量与可靠性（Q&R）研究室研究室20.1 课程教学大纲 课程名称：质量工程学 Quality Management Engineering 课程编号：X59010017 课程类别：指导性选修课 质量与可靠性（Q&R）研究室30.1 课程教学大纲 教学时数总计：32 其中，授课时数 28 实践教学时数 2 实验（习题课）时数 2 质量与可靠性（Q&R）研究室40.1 课程教学大纲 教材与参考书：1 张根保、刘英 主编，质量管理与可靠性 中国科学技术出版社，2001 2 张公绪 主编，新编质量管理学，高等教

2、育出版社，2003 3 伍 爱 编著，质量管理学，暨南大学出版社，1996质量与可靠性（Q&R）研究室50.2 教学大纲基本要求 课程的任务和目的：通过理论学习和必要的实践环节锻炼，使学生较为系统地掌握 现代质量管理的基本理论和方法，具备应用所学知识 解决机电工程技术、企业管理领域中 质量问题的基本能力。质量与可靠性（Q&R）研究室60.2 教学大纲基本要求 课程内容和基本要求：第 1 章 质量与质量管理 1.1 质量与社会 1.2 质量管理学的发展历程 1.3 质量管理大师们的观点和贡献 1.4 当前的热点及存在的问题 质量与可靠性（Q&R）研究室70.2 教学大纲基本要求 课程内容和基本要

3、求：第 2 章 质量管理的理论基础 2.1 基本概念或术语 2.2 质量管理的相关学科 2.3 质量管理的基本原则 2.4 质量管理的理论体系 质量与可靠性（Q&R）研究室80.2 教学大纲基本要求 课程内容和基本要求：第 3 章 质量管理体系标准 3.1 标准及其作用 3.2 ISO9000族标准 3.3 ISO9001标准分析 3.4 质量管理体系审核 质量与可靠性（Q&R）研究室90.2 教学大纲基本要求 课程内容和基本要求：第 4 章 过程质量控制 4.1 概述 4.2 过程能力分析 4.3 控制图 4.4 其它过程质量控制工具 质量与可靠性（Q&R）研究室100.2 教学大纲基本要求

4、 课程内容和基本要求：第 5 章 质量检验 5.1 概述 5.2 质量检验的实施 5.3 抽样检验 5.4 理化分析与计量管理 质量与可靠性（Q&R）研究室110.2 教学大纲基本要求 课程内容和基本要求：第 6 章 质量检验 6.1 概述 6.2 质量检验的实施 6.3 抽样检验 6.4 理化分析与计量管理 质量与可靠性（Q&R）研究室120.2 教学大纲基本要求 课程内容和基本要求：第 7 章 质量经济性 7.1 概述 7.2 质量成本分析 7.3 质量成本数据的收集与处理 7.4 质量成本的预测和控制 质量与可靠性（Q&R）研究室130.2 教学大纲基本要求 课程内容和基本要求：第 8

5、章 可靠性工程基础 8.1 概述 8.2 可靠性的特征量 8.3 系统可靠性 8.4 可靠性设计 8.5 可靠性试验 8.6 可靠性管理质量与可靠性（Q&R）研究室140.2 教学大纲基本要求 课程内容和基本要求：第 9 章 网络环境下的质量管理 9.1 概述 9.2 9.3 9.4 9.5 9.6质量与可靠性（Q&R）研究室150.3 教师简介 姓名：刘卫东 职称：教授 学历：1994年获工学博士学位 毕业学校：南京理工大学 任职：江西省质量协会会长 江西省标准化协会学术委员会主任 中国机械工程学会工业工程专家 国家注册质量管理体系高级审核员质量与可靠性（Q&R）研究室160.3 教师简介经

6、历：从事质量管理与可靠性工程的教学和科研工作20年。1996年底由南京理工大学调入南昌大学工作。近10年来，为江西省机械、电子、建材、化工和冶金等多个行业和政府职能部门讲授质量管理与可靠性工程的课程、讲座或报告，听课人数近 30000人（次）。质量与可靠性（Q&R）研究室170.0 基本要求和考核知识点 熟悉内容 全面质量管理的特点和基础工作 ISO9000族标准的构成和适用范围 质量保证三种标准模式及其差别 质量认证的涵义及其类型质量与可靠性（Q&R）研究室180.0 基本要求和考核知识点 掌握内容 直方图的绘制与分析应用 相关分析 工序能力计算分析 控制图的制定和应用质量与可靠性（Q&R）

7、研究室191 质量管理/质量保证1.1 质量/产品质量 质量的定义 ISO8402:1994标准的定义 反映实体实体 满足明确明确或隐含隐含需要能力的 特性特性的 总和。质量与可靠性（Q&R）研究室201 质量管理/质量保证1.1 质量/产品质量 质量的定义 ISO8402:1994标准的定义（续）实体：可以单独描述或研究的事物，如 产品、组织、体系和人等质量与可靠性（Q&R）研究室211 质量管理/质量保证1.1 质量/产品质量 质量的定义 ISO8402:1994标准的定义（续）明确需要：法律法规、标准、规范或合同要求 隐含需要：惯例或不言而喻的要求 明确需要和隐含需要具有可转换性质量与可

8、靠性（Q&R）研究室221 质量管理/质量保证1.1 质量/产品质量 质量的定义 ISO8402:1994标准的定义（续）特性：可区分的特征 分为：固有特性 赋予特性质量与可靠性（Q&R）研究室231 质量管理/质量保证1.1 质量/产品质量 质量的定义（续）狭义质量：产品质量 广义质量：产品质量+过程/工作质量质量与可靠性（Q&R）研究室241 质量管理/质量保证1.1 质量/产品质量 产品质量和质量特性 产品质量 机械产品的质量特性：适用性、安全性与可靠性、结构工艺性、经济性、环境性与宜人性等。质量与可靠性（Q&R）研究室251 质量管理/质量保证1.1 质量/产品质量 产品质量的形成与质

9、量职能及职责 产品质量的形成：质量环（螺旋）质量职能：产品质量产生、形成和实现 过程中全部活动的总和 质量职责：企业各级人员在质量活动中 承担的任务、责任和权限的规定质量与可靠性（Q&R）研究室261 质量管理/质量保证1.2 质量管理和全面质量管理 质量管理的含义 ISO8402:1994标准的定义 质量管理的发展 质量检验 统计质量控制 全面质量管理质量与可靠性（Q&R）研究室271 质量管理/质量保证1.2 质量管理和全面质量管理 全面质量管理的特点 全面质量 全过程 全员参与 多种方法应用质量与可靠性（Q&R）研究室281 质量管理/质量保证1.2 质量管理和全面质量管理 全面质量管理

10、的基础性工作 质量教育或培训 标准化 计量 质量信息 质量责任制质量与可靠性（Q&R）研究室291 质量管理/质量保证1.3 ISO9000族标准与质量体系 ISO9000族标准的产生与发展 产生背景 发展历程：87版ISO9000系列标准 94版ISO9000族标准 00版ISO9000族标准质量与可靠性（Q&R）研究室301 质量管理/质量保证1.3 ISO9000族标准与质量体系 ISO9000族标准的构成 核心标准 其他标准 技术报告 小册子 质量与可靠性（Q&R）研究室311 质量管理/质量保证1.3 ISO9000族标准与质量体系 ISO9000族标准的构成（续）核心标准：ISO9

11、000：2000 质量管理体系 基础和术语 ISO9001：2000 质量管理体系 要求 ISO9004：2000 质量管理体系 业绩改进指南 ISO19011：2001 质量/环境管理体系审核指南质量与可靠性（Q&R）研究室321 质量管理/质量保证1.3 ISO9000族标准与质量体系 ISO9000族标准的构成（续）其他标准：ISO10012：2001 测量控制系统质量与可靠性（Q&R）研究室331 质量管理/质量保证1.3 ISO9000族标准与质量体系 ISO9000族标准的构成（续）技术报告 ISO/TR10005：质量计划 ISO/TR10006：项目管理指南 ISO/TR100

12、07：技术状态管理指南 ISO/TR10013：质量管理体系文件指南 ISO/TR10014：质量经济性管理指南 ISO/TR10015：培训 ISO/TR10017：ISO9001:1994中的统计技术的指南质量与可靠性（Q&R）研究室341 质量管理/质量保证1.3 ISO9000族标准与质量体系 ISO9000族标准的构成（续）小册子：质量管理原则 选择和使用指南 小型企业的应用 质量与可靠性（Q&R）研究室351 质量管理/质量保证1.3 ISO9000族标准与质量体系 质量保证和质量体系建立 质量保证 质量体系 质量体系建立的步骤质量与可靠性（Q&R）研究室361 质量管理/质量保证

13、1.4 质量认证 质量认证的8种类型 产品质量认证 质量体系认证质量与可靠性（Q&R）研究室372 过程质量控制2.1 质量控制的概念 产品质量控制 生产前：产品设计开发的质量控制 生产中：产品制造过程的质量控制 生产后：服务过程的质量控制质量与可靠性（Q&R）研究室382 过程质量控制2.1 质量控制的概念 产品制造过程的质量控制 生产技术准备：人员、原材料、设备/施 工艺、计量器具等 现场文明生产：现场管理（5S运动）制造过程的质量控制：工序质量控制质量与可靠性（Q&R）研究室392 过程质量控制2.2 过程质量控制的基本工具 过程质量控制的任务或程序质量与可靠性（Q&R）研究室发现问题查

14、明原因采取措施实施措施402 过程质量控制2.2 过程质量控制的基本工具 统计分析表/调查表 方法概述：利用规范化表格收集数据，并进行粗略整理和原因分析的一种方法。作用：收集数据，为深入分析做准备 粗略整理，发现问题和查找原因质量与可靠性（Q&R）研究室412 过程质量控制2.2 过程质量控制的基本工具 统计分析表/调查表（续）类型：适用于计数值数据：不良品统计记录卡 不良项目调查表 缺陷位置调查表 不良原因调查表 适用于计量值数据：工序分布调查表质量与可靠性（Q&R）研究室422 过程质量控制2.2 过程质量控制的基本工具 排列图 方法概述 分清产品各类质量问题之间的主次 关系，确定关键的质

15、量问题。也称帕累托图或主次因素分析图。20/80原则：关键的少数，次要的多数质量与可靠性（Q&R）研究室432 过程质量控制2.2 过程质量控制的基本工具 排列图（续）作图步骤：（1）确定评价标准：如，缺陷项目数、金额损失和事故等 （2）确定分类项目（观察问题角度），如缺陷项目/金额损失/事故等质量与可靠性（Q&R）研究室442 过程质量控制2.2 过程质量控制的基本工具 排列图（续）作图步骤：（3）收集数据：确定收集数据的方法 应用调查表来收集数据 应用分层法确定的数据 （4）统计计算：排列图数据表质量与可靠性（Q&R）研究室452 过程质量控制2.2 过程质量控制的基本工具 排列图（续）作

16、图步骤：（5）作排列图 （6）记入有关事项 如排列图名称、数据量、作图人姓名及作图时间等质量与可靠性（Q&R）研究室462 过程质量控制2.2 过程质量控制的基本工具 排列图（续）应用：（1）寻找改进重点 A类/主要因素080%B类/次要因素8090%C类/一般因素90100%（2）验证改进的效果质量与可靠性（Q&R）研究室47质量与可靠性（Q&R）研究室2.2 过程质量控制的基本工具 排列图（续）：案例项 目停工时间 累计时间 累计频率设备故障20020060原料供应不及时6026078产品质量下降3829889停 电 1231093停 水1032096其 它14334100合 计3342

17、过程质量控制482 过程质量控制2.2 过程质量控制的基本工具 因果图 方法概述 以图的形式分析并直观地表示质量特性（结果）与影响质量特性的因素（原因）之间的对应关系。注：也称石川图（1953年提出）、特性要因图、鱼刺图。质量与可靠性（Q&R）研究室质量问题人机料测环法492 过程质量控制2.2 过程质量控制的基本工具 因果图（续）作图步骤：（1）确定分析对象：确定质量特性（结果）（2）分析并记录意见：找出可能的影响因素 确定各因素间的关系 标出重要因素 注：分析讨论时可采用头脑风暴法。质量与可靠性（Q&R）研究室502 过程质量控制2.2 过程质量控制的基本工具 因果图（续）注意事项：针对主

18、要质量问题 原因分析的层次应足够细 制定并实施纠正措施 验证改进效果质量与可靠性（Q&R）研究室512.3 统计过程控制工具 直方图 通过对产品质量 特性值分布状况的描 绘与分析，判断生产 流程工序质量是否 稳定正常的一种方法质量与可靠性（Q&R）研究室TB2 过程质量控制522.3 统计过程控制工具 直方图（续）作图步骤 （1）收集数据：X1，X2，XN （2）确定最大值与最小值 Xmax=max（X1，X2，XN）Xmin=min（X1，X2，XN）质量与可靠性（Q&R）研究室2 过程质量控制532.3 统计过程控制工具 直方图（续）作图步骤 （3）数据分组：k=1+3.3LogN （4）

19、确定组距：h=（Xmax Xmin）/k 将 h 修正成测量单位的奇整数倍质量与可靠性（Q&R）研究室2 过程质量控制542.3 统计过程控制工具 直方图（续）作图步骤 （4）确定各组边界值 第 1 组上、下边界值=Xminh/2 第 k 组上边界=第k-1组下边界 第 k 组下边界=第k-1组下边界+h 质量与可靠性（Q&R）研究室2 过程质量控制552.3 统计过程控制工具 直方图（续）作图步骤 （5）统计计算落入每组的频数或频率 样本的平均值和标准差 （6）作频数直方图或频率直方图 （7）记录有关事项质量与可靠性（Q&R）研究室2 过程质量控制562.3 统计过程控制工具 直方图（续）应

20、用：（1）报告产品/工序的质量状况 （2）定量计算，如 计算样本平均值与标准差 估算产品的不合格品率质量与可靠性（Q&R）研究室2 过程质量控制572.3 统计过程控制工具 直方图（续）应用：（3）定性分析 整体形状分析6种典型分布直方图形:折齿型、陡壁型、孤岛型、双峰型、左缓坡型、右缓坡型质量与可靠性（Q&R）研究室2 过程质量控制582.3 统计过程控制工具 直方图（续）应用：（3）定性分析 与规格公差界限进行比较 实际分布中心与公差中心重合或接近 实际分布中心向左（右）偏移质量与可靠性（Q&R）研究室2 过程质量控制592.3 统计过程控制工具 工序能力 含义：工序处于受控状态/稳态下，

21、加工 质量方面的能力或保证质量的能力。常用 来表示。质量与可靠性（Q&R）研究室2 过程质量控制SP66602.3 统计过程控制工具 工序能力指数 含义：反映和衡量工序能力满足产品技术 要求的程度。过程能力指数=技术要求/过程能力质量与可靠性（Q&R）研究室2 过程质量控制612.3 统计过程控制工具 工序能力指数（续）工序能力指数的计算 （1）实际分布中心与公差分布中心重合 质量与可靠性（Q&R）研究室2 过程质量控制STTTPTCLUP66622.3 统计过程控制工具 工序能力指数（续）工序能力指数的计算 （2）实际分布中心与公差分布中心不重合 质量与可靠性（Q&R）研究室2 过程质量控制

22、)21()1(TCKCCPPPKMX 2LULTTTM632.3 统计过程控制工具 工序能力指数（续）工序能力指数的计算 （3）只有单侧公差 质量与可靠性（Q&R）研究室2 过程质量控制SXTTCUUP33上STXTCLLP33下642 过程质量控制2.3 统计过程控制工具 工序能力指数（续）质量与可靠性（Q&R）研究室 CP级别判断双侧公差范围 TCP1.67特级能力过高T101.67CP1.33一级能力充分T=(810)1.33CP1.0二级能力尚可T=(68)1.0CP0.67三级能力不足T=(46)0.67CP四级能力严重不足T4652 过程质量控制2.3 统计过程控制工具 控制图 概

23、念：研究质量特性数据随时间变化的统计规律，以分析、判断和控制生产过程工序质量状况的一种动态方法。注：休哈特于20世纪20年代提出控制生产过程质量的控制图，也称常规控制图。质量与可靠性（Q&R）研究室662 过程质量控制2.3 统计过程控制工具 控制图（续）基本格式 （1）标题部分：控制图名称、产品/过程名称与规格要求等 （2）数据部分：质量特性数据、计算结果 （3）控制图部分：UCL、CL和LCL （4）原因分析及处置措施部分质量与可靠性（Q&R）研究室时间质量特性数据UCLLCLCL672 过程质量控制2.3 统计过程控制工具 控制图（续）实施步骤 （1）定时、定量随机抽取样本：系统抽样 （

24、2）检验或试验 （3）绘制控制图 （4）分析、判断 （5）必要时采取纠正预防措施质量与可靠性（Q&R）研究室682 过程质量控制2.3 统计过程控制工具 控制图（续）基本原理 （1）两类错误 弃真错误:I 类风险，虚发警报 存伪错误:II 类风险，漏发警报 确定UCL和LCL的原则：总损失最小质量与可靠性（Q&R）研究室692 过程质量控制2.3 统计过程控制工具 控制图（续）基本原理 （2）3准则 UCL=+3，CL=，LCL=-3 （3）思想:先定，“点出界就判异”为控制，增加“界内点排列不随机判异”质量与可靠性（Q&R）研究室702 过程质量控制2.3 统计过程控制工具 控制图（续）作用

25、：（1）分析、判断生产过程的稳定性 异常时及时采取纠正预防措施 （2）为质量评定提供依据 确定质量目标、规格界限 （3）确定工装、设备的实际精度质量与可靠性（Q&R）研究室712 过程质量控制2.3 统计过程控制工具 控制图（续）类型 （1）按照使用目的分为：分析用控制图 控制用控制图 （2）按照控制对象分为：计量值控制图 计数值控制图质量与可靠性（Q&R）研究室722 过程质量控制2.3 统计过程控制工具 控制图（续）作图步骤 （1）收集数据：在生产现场系统抽样后检测 子样大小:2-10，常取4-6 样本数:20-30 （2）计算：各特征值，UCL、CL和LCL质量与可靠性（Q&R）研究室7

26、32 过程质量控制2.3 统计过程控制工具 控制图（续）作图步骤 （3）作图：画出UCL、CL和LCL 打点 连线 （4）记录有关事项质量与可靠性（Q&R）研究室742 过程质量控制2.3 统计过程控制工具 控制图（续）控制图分析 （1）判稳准则:过程处于稳定/受控状态的 判定标准 符合下列条件之一:连续25个点，界外点数 d=0；连续35个点，界外点数 d1 连续100个点，界外点数 d2 且点的排列分布没有缺陷:随机排列质量与可靠性（Q&R）研究室752 过程质量控制2.3 统计过程控制工具 控制图（续）控制图分析 （2）判异准则:过程处于不稳定非受控状态 的判定标准 判异准则有如下两类：

27、点出界就判异（小概率事件原理）；界内点的排列分布有缺陷:不随机排列 如：链状、偏离、顷向、周期、接近等 质量与可靠性（Q&R）研究室762.4 相关分析 方法概述 定性或定量分析研究两种质量特性值/数据之间相关性的方法。注：定量分析可用 回归分析方法。质量与可靠性（Q&R）研究室2 过程质量控制772.4 相关分析 相关类型：质量与可靠性（Q&R）研究室类 型正相关负相关非线性相关不相关弱正相关强正相关强负相关弱负相关2 过程质量控制782.4 相关分析 定性分析：散布图 作图步骤 （1）收集数据：（Xk，Yk），k=1，2，N （2）确定坐标的适当标度 （3）按数据画出坐标点 （4）记入有关

28、事项质量与可靠性（Q&R）研究室2 过程质量控制792.4 相关分析 定性分析：散布图（续）注意事项 （1）足够多的数据组：30组以上数据 （2）异常点的处理：分析原因 （3）局部与整体 （4）分层散布图质量与可靠性（Q&R）研究室2 过程质量控制802.4 相关分析 定量分析：回归方程 线性回归 线性回归方程 由最小二乘法构造函数 解出待定系数：和质量与可靠性（Q&R）研究室2 过程质量控制bxay22)(miniiiybxayyab812 过程质量控制2.4 相关分析 定量分析：回归方程 非线性回归 回归方程，如 方程式两边取对数得 做变量代换 得线性方程质量与可靠性（Q&R）研究室BAxy xBAylnlnlnyyln/xxln/lnBxAy82质量与可靠性（Q&R）研究室谢谢！