过程质量控制

过程质量控制n 芜湖工厂品质管理 n 二OO四年六月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。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，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CP1.671.33-1.671-1.330.67-10.67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，生产相同材料的同种产品，其加工后的质量特性（如：重量、尺寸等重量、尺寸等）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+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。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 区区间外的事件是间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，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。其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”.”.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。判判定定准则准则1:(2/31:(2/3A)A)3点中有2点在A区或A区以外ABCCBAUCLLCLABCCBAUCLLCL判判定定准则准则2:(4/52:(4/5B)B)5点中有4点在B区或B区以外过程质量控制判判定定准则准则3:(63:(6连连串串)连续6点持续地上升或下降判判定定准则准则4:(84:(8缺缺C)C)有8点在中心线的两侧,但C区并无点子过程质量控制ABCCBAUCLLCLABCCBAUCLLCL判判定定准则准则5:(75:(7单侧单侧)连续7点在C区或C区以外判判定定准则准则6:(146:(14升降升降)连续14点交互着一升一降过程质量控制ABCCBAUCLLCLABCCBAUCLLCL判判定定准则准则8:(18:(1界外界外)有1点在A区以外判判定定准则准则7:(157:(15C)C)连续15点在中心线上下两侧的C区过程质量控制n控制控制图图的的益处益处n合理使用控制图能n供正在进行过程控制的操作者使用n有于过程在质量上和成本上能持续地，可预测地保持下去n使达程达到n更高的质量n更低的单件成本n更高的有效能力n为讨论过程的性能提供共同的语言n区分变差的特殊原因和普通原因殊原因和普通原因，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n质量特性与控制图的选择n在同在同样样能能够满够满足足产产品品质质量控制的情況下量控制的情況下,应应选择对生产过程选择对生产过程容易采取措施的控制容易采取措施的控制项项目目.n为为了使控制最了使控制最终终取得最佳效果取得最佳效果,应尽量应尽量采取采取影影响产响产品品质质量特性的根本原因有量特性的根本原因有关关的特性或的特性或接近根本原因的特性作接近根本原因的特性作为为控制控制项项目目.n产产品的品的质质量特性有量特性有时时不止一不止一个个,则应则应同同时时采采取取几个几个特性作特性作为为控制控制项项目目.过程质量控制n使用控制图的注意事项n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.n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n使用控制图的注意事项n分层问题n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n层别的说明复合过程质量控制n使用控制图的注意事项n控制界限的重新计算n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,以求得以求得切实切实可行的控制可行的控制图图.但是,控制图经过使用一定时期后,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n寻找并纠正特殊原因n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，并且希望操作者或操作者或现场检验员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n改善过程能力n过过程一旦表程一旦表现现出出于统计于统计控制控制状态状态，该过该过程所保程所保持的不合格平均水平即反持的不合格平均水平即反应应了了该该系系统统的的变变差原差原因因过过程能力。在操作上程能力。在操作上诊断诊断特殊原因特殊原因(控制控制)变变差差问题问题的分析方法不的分析方法不适于诊断适于诊断影影响响系系统统的普的普通原因通原因变变差。必差。必须对须对系系统统本身直接本身直接采采取管理措取管理措施，否施，否则过则过程能力不可能得到改程能力不可能得到改进进。有必要使。有必要使用用长长期的解決期的解決问题问题的方法的方法来纠来纠正造成正造成长长期不合期不合格的原因格的原因过程质量控制n 谢谢大家