《过程质量控制》PPT课件

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1、过程质量控制 过程质量控制 引子 一、质量控制的定义： 质量控制是质量管理的一部分，致力于满足质量 要求。 并将应用包括统计技术在内的 “ 过程方法 ” 作为 质量管理的八项原则之一。 过程方法：组织内诸过程组成系统的应用，以及 这些过程的识别和相互作用及其管理 过程质量控制 二、过程方法在质量管理中的重要性 理解和满足要求 需要考虑过程增值 获得过程业绩和有效性的结果 基于客观的测量，持续改进过程 过程质量控制 三、组织应策划并在受控条件下进行生产和服 务提供。适用时受控条件包括： 获得表述产品特性的信息 获得作业指导书 使用适宜的设备 获得和使用监视和测量的装置 实施监视和测量 放行、交付

2、、和交付后活动的实施。 过程质量控制 四、关于测量、分析和改进的要求： 应包括统计技术在内的适用方法及其应用程度 的确定 组织应采用适宜的方法对质量管理体系过程进 行监视，并在适宜时进行测量。这些方法应证 实过程实现所策划的结果的能力。 组织应确定、收集和分析适当的数据，以证实 质量管理体系的适宜性和有效性，并评价在何 处可以进行质量管理体系的持续改进。 过程质量控制 一、 过程的概念 1、过程的定义： 过程 使用资源将输入转化为输出的活动的系统。 过程诸要素之间的关系 过程 输入 输出 资源 控制 过程质量控制 过程定义强调过程是活动的系统，其依靠投入 的资源（技术及物质资源）将输入转化为输

3、出， 而这一转化过程必须实施必要控制手段，以保 证过程的增值。 即要求输出的价值一定要大于输入，此时的过 程称为有效过程。 对过程的控制和过程的增值赋予了过程的有效 性。 过程质量控制 2、过程网络 过程网络定义：把若干相关过程的有机 组合称为过程网络。 在过程网络中，某一过程的输出将作为 下一过程的输入；而某些过程的输出又 作为其他过程提供资源或控制手段。 过程质量控制 任何接受输入并将其转化为输出的活动，可视 为过程。 为了有效地运营，组织必须识别和管理众多关 联的过程。 组织内所采用的过程以及这些过程之间的相互 作用的系统性识别和管理称之为 “ 过程方法 ” 。 过程方法的优点：是对过程

4、系统中单个过程之 间的联系以及过程的组合和相互作用进行随时 控制。主要关注的是满足顾客要求，以实现顾 客满意。 过程质量控制 3、过程方法的重要性 理解和满足要求 需要在增值方面考虑过程 获得过程业绩和有效性的结果 基于客观的测量结果对过程实施持续改 进。 过程质量控制 二、 过程能力及过程能力指数 1、过程能力 定义：过程处于正常状态（稳定受控状 态时，加工产品的能力。通常以产品质 量特性数据分布的 6倍标准偏差表示。符 号记为 B。 B=6 过程能力即实现过程目标的能力。 过程质量控制 实现组织目标的保证手段 组织应确保影响其质量的技术、管理和人因素处于受 控状态。 技术受控的标识：企业采

5、用最选进的工艺技术生产产 品，使企业具备保证不生产不合格产品的能力 管理受控的标识：企业应采用科学方法（统计技术） 对过程实施有效控制，企业保持不出不合格品的能力 人的受控标识：企业职工具有高的素质（文化素质、 专业和管理技能素质及工作经验等）。 过程质量控制 对过程而言，能否长期、稳定地生产合 格产品或优质产品必须满足两个基本条 件： 有足够的过程能力 过程保持稳定受控 过程质量控制 2、 过程能力指数 过程能力指数的定义：指过程能力满足质量要 求的程度。 符号 C P =T/B=( TU-TL) /6 T为产品质量特性值的质量要求，即公差（规 格）范围 TU为上公差界限， TL为下公差界限

6、 C P 过程能力指数， B过程能力 。 过程质量控制 过程能力的等级评定 传统的过程能力等级评定表 等级 特级 一级 二级 三级 四级 CP 1.67 1.33-1.67 1-1.33 0.67-1 0.67 评价 过高 充分 尚可 不充分 不足 过程质量控制 在传统的能力等价评定中认定认定 CP=1.33时最理想、最佳水平； CP 1时为过程能力不足； CP 1.67 时为过程能力富余； 过程质量控制 产品 -过程综合能力评价表 CP 过程能力 等级 特性 过程能力指数范围 1.67 1.33-1.67 1-1.33 0.67-1 0.67 关键质量特性 重要质量特性 一般质量特性 过程质

7、量控制 三、 波动的概念 ： 波动的概念是指在现实生活中没有两件东西是完 全一样的。生产实践证明，无论用多么精密的设备 和工具，多么高超的操作技术，甚至由同一操作工 ，在同一设备上，用相同的工具，生产相同材料的 同种产品，其加工后的质量特性（如： 重量、尺寸 等 ）总是有差异，这种差异称为 波动 ，公差制度实 际上就是对这个事实的客观承认。消除波动不是 SPC 的目的，但通过 SPC可以对波动进行预测和控制。 过程质量控制 1、波 动 的原因： 波 动 原因 人 机器 材料 方法 测量 环境 过程质量控制 预 防或容忍 ? PROCESS 原料 人 机 法 环 测 量 测 量 结 果 好 不好

8、 过程质量控制 2、 波动的种类 : 正常波动 ：是由 普通 (偶然 )原因 造成的。如操 作方法的微小变动，机床的微小振动，刀具的 正常磨损，夹具的微小松动，材质上的微量差 异等。正常波动引起工序质量微小变化，难以 查明或难以消除。它不能被操作工人控制，只 能由技术、管理人员控制在公差范围内。 异常波动 ：是由 特殊 (异常 )原因 造成的。 如原材料不合格，设备出现故障，工夹具不良， 操作者不熟练等。异常波动造成的波动较大， 容易发现，应该由操作人员发现并纠正。 过程质量控制 3 普通原因、特殊原因 普通原因 ：指的是造成 随着时间推移 具有 稳 定的且可 重 复 的分布 过 程中的 许

9、多 变 差的原因，我 们称之为 ： “ 处于统计 控制 状态 ” 、 “ 受 统计 控制 ” ，或有 时间 称 “ 受控 ” ，普通原因表 现为 一 个稳 定系統的偶然原 因。只有 变 差的普通原因存在且不改 变时 ， 过 程的 输 出才可以 预测 。 特殊原因 ：指的是造成不是始 终 作用 于过 程的 变 差的 原因，即 当 它 们 出 现时将 造成 (整个 )过 程的分 布 改 变 。 除非所有的特殊原因都被查找出 来并 且 采 取了措施， 否則它 们将继续 用不可 预测 的方式 来影响过程的输出 。 如果系 统 內存在 变 差的特殊原因， 随时间 的推移， 过 程的 输 出 将 不 稳

10、定 。 过程质量控制 控制 图 定义 控制图是用于 分析和控制过程质量的一种 方法 。控制图是一种带有控制界限的反映过程 质量的记录图形，图的纵轴代表产品质量特性 值 (或由质量特性值获得的某种统计量 )；横轴 代表按时间顺序 (自左至右 )抽取的各个样本号 ； 图内有中心线 (记为 CL)、 上控制界限 (记为 UCL)和下控制界限 (记为 LCL)三条线 (见下图 ) 。 过程质量控制 控制图示意图 上 控 制界限 (UCL) 中心 线 (CL) 下控制界限 (LCL) 过程质量控制 控制图的设计原理： 1、在产品的生产过程中， 计 量值的 分布形式有： 过程质量控制 控制 图 原理 说

11、明 抽 样 抽 样 718.2 2 1 2 2 2 )( e e x k k +k -k +k -k 过程质量控制 规 格界限和 控制 界限 规 格界限 ：是用以 说 明 质量 特性 的 最大 许 可值， 来 保 证 各 个单 位 产 品 的 正 确 性 能。 控制 界限 ： 应用于 一群 单 位 产 品集 体的 量度， 这种 量度是 从 一群中各 个单 位 产 品所得 观测 值 中计 算出 来 者。 过程质量控制 控制图原理 工序处于 稳定状态 下，其计量值的分布大致符合正态 分布。由正态分布的性质可知：质量数据出现在平均 值的正负三个标准偏差 (X3)之外的概率仅为 0.27%。 这是一个

12、很小的概率，根据概率论 “ 视小概率事件为 实际上不可能 ” 的原理，可以认为：出现在 X3区 间外的事件是 异常波动 ，它的发生是由于异常原因使 其总体的分布偏离了正常位置。 控制限的宽度就是根据这一原理定为 3。 过程质量控制 ” 及 “ ” 风险定义 根据控制限作出的判断也可能产生错误。可能产生的错误有两类。 第一类错误是把正常判为异常，它的概率为 ，也就是说， 工序过程并没有发生异常，只是由于随机的原因引起了数据过大 波动，少数数据越出了控制限，使人误将正常判为异常。 虛 发警 报 ， 由于徒 劳 地查找原因 并为 此采取了相 应 的措施 ,从 而造成 损 失 . 因此 , 第一 种错

13、误 又 称为 徒 劳错误 . 第二类错误是将异常判为正常，它的概率记为 ，即工序中 确实发生了异常，但数据没有越出控制限，没有反映出异常，因 而使人将异常误判为正常。 漏 发警报 ,过 程已 经处 于不 稳 定 状态 , 但 并 未采取相 应 的措施 ,从 而不合格品增加 , 也造成 损 失 . 两类错误不能同时避免，减少第一类错误 ()，就会增加第 二类错误 ()，反之亦然。 过程质量控制 “ ”及“ ”风险说 “ ”风险说 明 ”风险说 明 “ 风险说 明 “ ”风险说 明 过程质量控制 “ ”及 “ ”风险说明 0.005% 4 0.27% 3 4.56% 2 31.74% “ ”值 控

14、制界限 15.87% 4 50% 3 84.13% 2 97.72% “ ”值 平均值移 动 过程质量控制 六、 控制 图 的种 类 计量型控制图 平均 数 与 极 差控制 图 ( Chart) 平均 数 与 标 准差控制 图 ( Chart) 中位 数 与 极 差控制 图 ( Chart) 个 別值与移 动极 差控制 图 ( chart) 计数 值控制 图 不良率控制 图 (P chart) 不良 数 控制 图 (Pn chart,又 称 np chart或 d chart) 缺 点数 控制 图 (C chart) 单 位缺 点数 控制 图 (U chart 过程质量控制 2、按控制 图 的

15、用途分 类 分 析用控制 图 ：根据样本数据计算出控制图的中心线和上、 下控制界限，画出控制图，以便分析和判断过程是否处于于 稳定状态。如果分析结果显示过程有异常波动时，首先找出 原因，采取措施，然后重新抽取样本、测定数据、重新计算 控制图界限进行分析。 控制用控制 图 ：经过上述分析证实过程稳定并能满 足质量要求，此时的控制图可以用于现场对日常的 过程质量进行控制。 过程质量控制 控制 图 的判 读 超出控制界限的 点 ：出 现 一 个 或多 个点 超出任何一 个 控制界限是 该点处于 失控 状态 的主要 证据 UCL CL LCL 异 常 异 常 过程质量控制 链 ：有下列 现 象之一即表

16、明 过 程已改 变： 连续 7点 位 于 平均值的一 侧 连续 7点 上升 (后点 等 于 或大 于 前 点 )或下降。 UCL CL LCL 过程质量控制 明 显 的非 随机图 形： 应 依正 态 分 布来 判定 图 形， 正常 应 是有 2/3的 点 落 于 中 间 1/3的 区 域 。 UCL CL LCL 过程质量控制 控制 图 的 观 察分析 作控制 图 的目的是 为 了使生 产过 程或工作 过程 处于 “ 控制 状态 ” . 控制 状态 即 稳 定 状态 , 指 生 产过 程 的波动仅 受 正常原因 的影 响 ,产品质 量 特性的分布基本上不 随时间 而 变化的状态 . 反之 ,则

17、为 非控制 状态或异常状态 . 控制 状态 的 标准 可 归纳为二条 : 第一 条 ： 控制 图 上 点 不超 过 控制界限 ; 第二 条 ： 控制 图 上 点 的排列分布 没 有缺陷 . 过程质量控制 控制图的判定准则 基本判定准则 ： 当控制图中的点出现下列情况之一，说明 生产过程存在特殊 原因 ，需立即采取措施予以消除以确保制程处于稳定状态： 超出控制线的点 连续七点上升或下降 连续七点全在中心点之上或之下 点出现在中心线单侧较多时，如： 连续 11点中有 10点以上 连续 14点中有 12点以上 连续 17点中有 14点以上 连续 20点中有 16点以上 过程质量控制 图示 判 定准则

18、 当控制图中的点出现下列情况之一 ， 说明生产过程存在特殊原因 ， 需立即采取措施予以消除以确保生产过程处于稳定状态 。 判 定 准则 1:(2/3A) 3点 中有 2点 在 A区 或 A区 以外 A B C C B A UCL LCL A B C C B A UCL LCL 判 定 准则 2: (4/5B) 5点 中有 4点 在 B区 或 B区 以外 过程质量控制 判 定 准则 3:(6连 串 ) 连续 6点持续 地上升或下降 判 定 准则 4: (8缺 C) 有 8点 在中心 线 的 两侧 ,但 C区 并 无点 子 XX 过程质量控制 A B C C B A UCL LCL A B C C

19、 B A UCL LCL 判 定 准则 5: (7单侧 )连续 7点 在 C 区 或 C区 以外 XX 判 定 准则 6: (14升降 ) 连续 14点 交互 着 一升一降 过程质量控制 A B C C B A UCL LCL A B C C B A UCL LCL 判 定 准则 8: (1界外 ) 有 1点 在 A区 以外 XX 判 定 准则 7: (15C) 连续 15点 在中心 线 上下 两侧 的 C区 过程质量控制 控制 图 的 益处 合理使用控制 图 能 供正在 进 行 过 程控制的操作者使用 有 于过 程在 质 量上和成本上能持 续 地，可 预测 地保持下去 使 达 程 达 到 更

20、高的 质 量 更低的 单 件成本 更高的有效能力 为讨论过 程的性能提供共同的 语言 区 分 变 差的特 殊原因和普通原因 ，作 为采 取局部措施或 对 系 统采 取措施的指南。 过程质量控制 质 量特性 与 控制 图 的 选择 在同 样 能 够满 足 产 品 质 量控制的情況下 , 应 选择对生产过程 容易采取措施的控制 项 目 . 为 了使控制最 终 取得最佳效果 , 应尽量 采取 影 响产 品 质 量特性的根本原因有 关 的特性或 接近根本原因的特性作 为 控制 项 目 . 产 品的 质 量特性有 时 不止一 个 , 则应 同 时 采 取 几个 特性作 为 控制 项 目 . 过程质量控制

21、 使用控制 图 的注意事 项 主要是使在大致相同的 条 件下所收集的 质 量 特性值分在一 组 , 组 中不 应 有不同本 质 的 数 据 , 以保 证组 內 仅 有偶然因素的影 响 . 我 们 所使用的控制 图 是以影 响过 程的 许 多 变 动 因素中的偶然因素所造成的波 动为 基 准来 找出 异 常因素的 , 因此 , 必 须 先找出 过 程中 偶然因素波 动这个 基 准 . 过程质量控制 使用控制 图 的注意事 项 分 层问题 同 样产品 用若干台 设备进 行加工 时 , 由于每台 设备 工作精度、使用年限、保 养状态 等都有一定差 异 , 这 些差 异 常常是增加 产 品 质 量 波

22、动 、使 变 差加大的 原因 . 因此 , 有必要按不同的 设备进 行 质量分层 , 也 应 按不同 条 件 对质 量特性值 进 行分 导 控制 , 作分 层 控制 图 . 另外 ,当 控制 图发 生 异 常 时 , 分 层 又是 为 了 确切 地找出原因、采取措施所不可缺少的方法 . 过程质量控制 层别的说明 复 合 过程质量控制 使用控制 图 的注意事 项 控制界限的重新 计 算 为 使控制 结适应 今后的生 产过 程 , 在 确 定控制 图 最 初的控制 线 CL、 UCL、 LCL时 , 常常需要反 复计 算 , 以求得 切实 可行的控制 图 . 但是 , 控制 图经过 使用 一定 时

23、 期后 , 生 产过 程有了 变 化 , 例如加工工 艺改 变 、刀具改 变 、 设备改变 以及 进 行了某 种 技 术 改革 和管理改革措施后 , 应 重新收集最近期 间 的 数据 , 以重新 计 算控制界限 并 作出新的控制 图 . 过程质量控制 寻 找 并纠 正特殊原因 当从数据 中已 发现 了失控的情況 时 ， 则 必 须 研 究操作 过 程以便 确定 其原因。然 后纠 正 该 原因 并尽 可能防止其再 发 生。由 于 特殊原因是通 过 控制 图发现 的，要求 对 操作 过程进 行分析， 并 且希望 操作者或 现场检验员 有能力 发现变 差原 因 并纠 正。可利用 诸 如排列 图和 因果分析 图 等 解決 问题 。 过程质量控制 改善 过 程能力 过 程一旦表 现 出 于统计 控制 状态 ， 该过 程所保 持的不合格平均水平即反 应 了 该 系 统 的 变 差原 因 过 程能力。在操作上 诊断 特殊原因 (控制 ) 变 差 问题 的分析方法不 适于诊断 影 响 系 统 的普 通原因 变 差。必 须对 系 统 本身直接 采 取管理措 施，否 则过 程能力不可能得到改 进 。有必要使 用 长 期的解決 问题 的方法 来纠 正造成 长 期不合 格的原因 过程质量控制 谢谢大家