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1、过程质量控制n n 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n二、过程方法在质量管理中的重要性n理解和满足要求n需要考虑过程增值n获得过程业绩和有效性的结果n基于客观的测量，持续改进过程过程质量控制n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：n获得表述产品特性的信息n获得作业指导书n使用适宜的设备n获得和使用监视和测量的装置n实施监视和测量n放行、交付、和交付后活动的实施。过
2、程质量控制n四、关于测量、分析和改进的要求：n应包括统计技术在内的适用方法及其应用程度的确定n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。n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n一、过程的概念n1、过程的定义：n过程使用资源将输入转化为输出的活动的系统。n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n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
3、。n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。n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n2、过程网络n过程网络定义：把若干相关过程的有机组合称为过程网络。n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n任何接受输入并将其转化为输出的活动，可视为过程。n为了有效地运营，组织必须识别和管理众多关联的过程。n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”。n过程方法的优点：是对过程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，
4、以实现顾客满意。过程质量控制n3、过程方法的重要性n理解和满足要求n需要在增值方面考虑过程n获得过程业绩和有效性的结果n基于客观的测量结果对过程实施持续改进。过程质量控制n二、过程能力及过程能力指数n1、过程能力n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=6n过程能力即实现过程目标的能力。过程质量控制n实现组织目标的保证手段n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。n技术受控的标识：企业采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n管理受控的标识：企业应采用科学方法（统计技术）对过程
5、实施有效控制，企业保持不出不合格品的能力n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n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：n有足够的过程能力n过程保持稳定受控过程质量控制n2、过程能力指数n过程能力指数的定义：指过程能力满足质量要求的程度。n符号C P =T/B=( TU-TL) /6nT为产品质量特性值的质量要求，即公差（规格）范围nTU为上公差界限，TL为下公差界限nC P 过程能力指数，B过程能力。过程质量控制n过程能力的等级评定n传统的过程能力等级评定表等级 特级 一级二级三级四级CP1.671.33
6、-1.671-1.330.67-10.67评价 过高 充分尚可不充分不足过程质量控制n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；nCP 1时为过程能力不足；nCP 1.67 时为过程能力富余；过程质量控制n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1.671.33-1.671-1.330.67-10.67关键质量特性重要质量特性一般质量特性过程质量控制三、三、波动的概念波动的概念： 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
7、材料的同种产品，其加工后的质量特性（如：重量、尺寸重量、尺寸等等）总是有差异，这种差异称为波动波动，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 1、波、波动动的原因：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预防或容忍防或容忍? ?PROCESS原料人机 法环 测量测量结果好不好过程质量控制2、波动的种类波动的种类: :n正常波动正常波动：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
8、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。n 异常波动异常波动：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 3 普通原因、特殊原因普通原因、特殊原因n普通原因普通原因：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。n特殊原因特殊原因：指的是造成不是始终作用于过程的变差的原因，即当
9、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，过程的输出将不稳定。过程质量控制控制控制图图定义定义 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；图内有中心线图内有中心线( (记为记为CL)CL)、上控制界限上控制界限( (记为记为UCLUCL) )和下控制界限和下控制界限( (记为记为LCLLCL) )三条线
10、三条线( (见下图见下图) )。过程质量控制控制图示意图上上控控制界限制界限( (UCL)UCL)中心线(CL)下控制界限(LCL)过程质量控制n控制图的设计原理：控制图的设计原理：1、在产品的生产过程中，、在产品的生产过程中，计计量值的量值的分布形式有：分布形式有：过程质量控制n控制图原理说明抽样抽样718. 221222)(eexkk+k -k +k -k 过程质量控制n规规格界限和格界限和控制控制界限界限n规规格界限格界限：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。n控制控制界限界限：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。
11、过程质量控制控制图原理n工序处于工序处于稳定状态稳定状态下，其计量值的分布大致符合正态下，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值的正负三个标准偏差( (X X 3 3 ) )之外的概率仅为之外的概率仅为0.27%0.27%。这是一个很小的概率，根据概率论这是一个很小的概率，根据概率论 “视小概率事件为视小概率事件为实际上不可能实际上不可能” 的原理，可以认为：出现在的原理，可以认为：出现在X X 3 3 区间区间外的事件是外的事件是异常波动异常波动，它的发生是由于异常原因使其，它的发生是由于异
12、常原因使其总体的分布偏离了正常位置。总体的分布偏离了正常位置。n控制限的宽度就是根据这一原理定为控制限的宽度就是根据这一原理定为 3 3 。 过程质量控制n”及及“”风险定义风险定义n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。n 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。 虛虛发警发警报报， 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, 第一种错误又称为徒劳错误. n 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
13、出控制限，没有反映出异常，因而使人将异常误判为正常。漏漏发警报发警报,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.n 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“”及及“”风险说明风险说明0.005%40.27%34.56%231.74%“”值控制界限15.87%450%384.13%297.72%“”值平均值移动过程质量控制n六、六、控制控制图图的种的种类类n计量型控制图计量型控制图n平均数与极差控制图( Chart)n平均数与标准差控
14、制图( Chart)n中位数与极差控制图( Chart)n个別值与移动极差控制图( chart)n计数计数值控制值控制图图n不良率控制图(P chart)n不良数控制图(Pn chart,又称np chart或d chart)n缺点数控制图(C chart)n单位缺点数控制图(U chart过程质量控制n2 2、按控制、按控制图图的用途分的用途分类类n分分析用控制析用控制图图：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。n控制
15、用控制控制用控制图图：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n控制图的判读n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UCLCLLCL异常异常过程质量控制n链：有下列现象之一即表明过程已改变：n连续7点位于平均值的一侧n连续7点上升(后点等于或大于前点)或下降。UCLCLLCL过程质量控制n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。UCLCLLCL过程质量控制n控制图的观察分析n作控制图的目的是为了使生产过程或工作过程处于“控制控制状态状态”. .
16、 控制控制状态状态即即稳稳定定状态状态, 指指生生产过产过程程的波动仅的波动仅受受正常原因正常原因的影的影响响,产品质量特性的分布基本上不随时间而变化的状态. 反之,则为非控制状态或异常状态.n控制状态的标准可归纳为二条:n第一条：控制控制图图上上点点不超不超过过控制界限控制界限; ; n第二条：控制控制图图上上点点的排列分布的排列分布没没有缺陷有缺陷. .过程质量控制控制图的判定准则控制图的判定准则n基本判定准则基本判定准则：n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生产过程存在特殊原因原因，需立即采取措施予以消除以确保制程处于稳定状态：n超出控制线的点超出控制线的点n连续七点上升或下降连续七点上升或下降n连续七点全在中心点之上或之下连续七点全在中心点之上或之下n点出现在中心线单侧较多时，如：点出现在中心线单侧较多时，如：n连续连续1111点中有点中有1010点以上点以上n连续连续1414点中有点中有1212点以上点以上n连续连续1717点中有点中有1414点以上点以上n连续连续2020点中有点中有1616点以上点以上过程质量控制n图示图示判判定准则定准则n当控制图中的点
