1、设备监理质量控制第四章 质量检验与常用的质量控制方法第一节 概述一、质量数据产品检验是指用某种方法（技术、手段）测量、检查、试验和计量产品的一种或多种质量特性并将测定结果与判别标准相比较，以判定每个产品或每批产品是否合格的过程。（一）质量数据的收集质量信息：数据型可运用直方图、控制图、散布图、排列图等进行分析 非数据型可运用分层法、因果图、调查表、流程图和头脑风暴法进行分析处理收集数据常用试验法和抽样法（二）样本数据的统计指标(见P119)1、极值L2、极差R3、标准差4、变异系数 表示相对波动的大小CV=S/- x（三）抽样误差的来源二、质量变异分析（一）质量变异的原因：偶然性因素、系统性因
2、素（二）产品变异的分布规律对于单体中偶然性因素引起的质量变异是随机性的，对批量生产的产品有一定的规律性。统计数据表明，在正常生产情况下，产品质量特性的分布一般符合正态分布规律：凡是在凡是在（-3）（+3）范围内的质量差异都是偶然性因素作用结果，属于正常范围；如果质量差异超过了这个限值，则是由系统性因素造成的，说明生产过程中发生了异常现象，需要立即想找原因予以改进。根据正态分布曲线的理论控制产品质量，必须符合以下条件：（1）大批量生产；（2）相对稳定的生产过程；（3）（-3）（+3）的控制界限必须小于公差范围；（4）质量数据准确。第二节 检验和试验控制一、检验的职能和作用检验：通过观察和判断，必
3、要时结合测量、试验或估计所进行的符合性的评价。产品质量检验：对产品的一个或多个特性，进行测量、检查或试验，并将结果与规定要求加以比较，从而确定每项特性是否合格的活动。1、检验职能：鉴别、把关和报告2、检验作用：把关、预防、监督和报告二、抽样检验（一）抽样检验概述1、抽样检验的必要性全数检验只适用于非破坏性的、对极少数有关安全和功能丧失的关键特性，以及单件生产或检验数量很小、检验费用少的情况抽样检验：在一批待检查产品中，抽取一部分样本，对样本实施检验并通过样本的检验结果来推断总体（整批）的质量水平以决定可否接收。2、抽样检验的分类（1）根据抽样检验特性值的属性分类：计数（计件、计点）、计量（2）
4、根据检验次数分类：单次、二次、多次3、抽样检验的特点：检验的单位产品数量少，费用少、时间省、成本低检验对象是一批产品接收批中可能包含不合格品，不接收批中也可能包含合格品4、抽样检验的适用情况检验是破坏性的检验时，被检对象是连续体产品数量多检验项目多希望检验费用少作为生产过程工序控制的检验5、常用概念（1）不合格：单位产品的任何一个质量特性不满足规范要求。根据质量特性的重要性或不符合的严重程度分为：A类不合格：单位产品的极重要的质量特性不符合规定，或单位产品的质量特性极严重不符合规定。B类不合格：单位产品的重要的质量特性不符合规定，或单位产品的质量特性严重不符合规定。C类不合格：单位产品的一般的
5、质量特性不符合规定，或单位产品的质量特性轻微不符合规定。（2）不合格品：有一个或一个以上不合格的单位产品称为不合格品A类不合格品：有一个或一个以上A类不合格，也可能有B类和C类不合格的单位产品。B类不合格：有一个或一个以上B类不合格，也可能有C类不合格，但没有A类不合格的单位产品。C类不合格：有一个或一个以上C类不合格，但没有A类、B类不合格的单位产品。（3）抽样计划：包括批量N，样本数n，合格判定数c三部分（4）抽样方法：简单随机、分层随机、周期系统、分段随机、整群随机6、产品质量的表示7、我国已颁布的常用抽样检验标准（1）计数抽样方案：标准型抽样检验GB/T13262、挑选型抽样检验、调整
6、型抽样检验、孤立批抽样检验、序贯抽样检验、连续型抽样检验、跳批抽样检验、周期型抽样检验（2）计量抽样方案：标准型、调整型、序贯型（3）监督抽样方案：计数监督抽样、监督复查抽样（二）抽样检验的基本原理1、抽样检验的接收概率接收概率：根据规定的抽样方案，把具有给定质量水平的检验批判为接收的概率。接收概率常记为L（p）,它是批不合格品率p的函数，随着p的增大而减小。当p一定时，根据不同情况可用超几何分布、二项分布、泊松分布来求得L（p）的值。2、OC曲线以不合格品率p为横坐标，接收概率L（p）为纵座标建立直角坐标系，L（p）在这个坐标系中的图像称为接收概率曲线，或称为抽样特性曲线，也称为OC曲线。P
7、=0时取值为1，随着p的增加其值下降，在P=1时取值为0OC曲线与抽样方案是一一对应的，通过比较不同抽样方案的OC曲线，比较其对产品质量的辨别能力，选择合适的抽样方案。理想OC曲线（ppt时L（p）=1，ppt时L（p）=0）、实际OC曲线（好的抽样方案pp0时能以高概率接收，pp1时，能以高概率拒绝；当产品质量变坏，如p0 p p1时，接收概率迅速减小。两类错误与两类风险第一类错误（拒真错误）由抽检原因把合格批错判为不合格批，发生这类错误的概率记为，叫做第一类错误概率，又称为生产方风险率。第二类错误（受伪错误）由抽检原因把不合格批错判为合格批，发生这类错误的概率记为，叫做第二类错误概率，又称
8、为使用方风险率。三、检验和试验文件根据检验文件实施检验操作，应达到充分控制检验人员随意性的要求。（一）检验和试验文件的作用：1、检验操作的法规；2、保证检验活动的科学性和公正性；3、避免检验人员的随意性；4、作为监督的依据；5、作为培训的教材。（二）检验和试验文件的内容应包括：1、取样方法或抽样方案；2、检验项目；3、检验方法；4、检测装备；5、环境要求；6、数据处理规则；7、合格判定标准；8、检验和试验记录。（三）检验和试验文件的编制原则：1、确定性；2、可操作性；3、充分性；4、误差最小化；5、经济性；6、更新。（四）检验和试验文件的种类1、程序；2、检验通则；3、检验和试验规程；4、检验
9、和试验计划；5、检验指导书；6、检验卡片。四、检验和试验的实施（一）检验和试验的依据：进货检验、过程检验、最终检验都应依据可操作性强的检验文件。（二）检验和试验类别1、按检验时间节点分：进货检验、过程检验、最终检验2、按抽样检验方法分：全数检验、抽样检验3、按检验主体分：自行检验、委托检验4、按检验量值分：计量型数值检验、计数型数值检验（三）成品的检验和试验：一般出厂应做那些检验和试验，在产品标准中均有规定，应完全符合标准的规定。（四）型式试验：型式试验是除出厂检验项目之外，按标准要求的性能试验。型式试验对证实产品性能全面达到某一标准要求是必需的，型式试验是最终检验和试验的重要组成部分。（五）
10、合格证书管理：合格证书是重要的法律文件，必须严格地、规范地予以管理，宜制定合格证书的领取、发放、清点、登记的管理细则。（六）检验和试验过程中的不合格品的管理标志与隔离、评审与处置、信息反馈五、检验和试验记录检验和试验记录记载了有关产品的实物质量的信息，它有证实、追溯、作为生产监控的依据、提供质量改进的信息的作用。检验人员必须认真填写记录，应做到真实、准确、清楚和及时。检验和试验记录表式的编制宜在编制检验文件时进行，要求：栏目选择适当、数据说话、标准化、规范化、具有唯一性标志、设有授权人放行签署栏目。第三节 质量控制常用统计方法一、两表（调查表、对策表）两图（因果图、排列图）（一）调查表调查表是
11、一种收集和记录数据的方式，便于用统一的方式收集数据并进行分析。1、分类：工序分类调查表、缺陷项目调查表、缺陷原因调查表、特性检查表、操作检查表应用过程：确立收集数据的目的。 识别解决问题所需要的数据。 确定分析数据的人员和方法。 编制用于记录数据的表格，并提供以下信息：数据收集者;何地、何时，以何种方式收集的数据。 试用、评审并修订表格。（二）对策表对策表用于表明对策措施、标准要求并以定员、定期来保证对策的实施，从而确保产品质量和工作质量。应用过程：为工序编号。 确定存在的问题。 确定对策。 确定每种对策的负责人、完成日期。（三）因果图因果图(鱼骨图)是用于考虑并表示已知结果与其所有可能原因之
12、间关系的一种图形工具。应用过程：明确、扼要地确定工程设备结果。 寻找主要可能原因。 开始画圈，把结果作为输出，画在右面的方框中，作为输入的各种类别原因，画于结果的左边方框中。 寻找类别原因的下一层次原因，把它们画在相应的主枝上。再寻找相应的下一层次原因，一直发展下去，形成完整的因果图。完整的因果图至少应有两层识别最高层次原因中少量的可能对结果产生最大影响的原因，针对它们展开进一步工作。因果图分类：结果分解型、原因罗列型、工序分类型（四）排列图排列图（帕累托图）是按照各种原因发生频率大小顺序绘制的直方图，表示有多少结果是由已确认的原因导致的。应用程序：选择要分析的对象，确定用于分析的度量单位。
13、选择分析时间范围。 按度量单位大小顺序把项目从左到右列于横座标上，度量单位小的项目可归为其它栏，列于最右端。 在横座标两端各画一纵座标，左边的纵座标按度量单位标注，其高度等于所有项目的度量值之和，右边的纵座标与之等高并按百分比0100%标定。在每一项目上画一长方形，用其高度表示该项目的度量。从左向右累加每一项目的度量值，画出累计频数曲线。排列图分类：分析现象用排列图、分析原因用排列图二、直方图与过程能力分析（一）直方图直方图是反映一个变量分布状态的一种条形图。1、 应用程序：收集数据信息。 确定数据的极差R，等于最大值减去最小值。确定级数K及每组宽度，K通常取612组，每组宽度由极差除以组数得
14、到。 统计频数，列频数分布表。画横座标和纵座标，横座标按数据值比例画，纵座标按频数比例画。按纵坐标画出每个矩形的高度，代表落在此矩形中的发生次数。常见直方图：标准型（对称型或正常型）、孤岛型、双峰型、偏锋型（二）过程能力分析过程能力指产品生产的每个过程对产品质量的保证程度，反映的是处于稳定生产状态下的过程的实际加工能力，记为B。过程能力越高，确定性越高，生产能力越强。过程能力的高低可以用标准差的大小来衡量。越小则过程越稳定，过程能力越强。当生产过程稳定，且产品的技术标准为双侧时，B=6过程能力只与标准差有关，而与产品的技术要求无关，只表示一个过程固有的最佳性能。标准差决定于质量因素，即人、机、
15、料、法、环，与规范无关。过程能力指数反映加工过程中质量满足产品技术要求的程度，也即产品的控制范围满足顾客要求的程度。相关计算公式详见P151。当生产过程牌稳定状态时，过程能力指数Cp与产品不合格率P相对应：过程能力评价：特级Cp1.67，过程能力过于充分一级1.67Cp1.33，过程能力充分二级1.33Cp1，过程能力正常三级1Cp0.67，过程能力不足四级Cp0.67，过程能力严重不足二、控制图（一）控制图的含义控制图（休哈特图）是统计过程质量最常用的工具之一，是对过程质量特性值进行测量、记录、评估，从而监测过程是否处于受控状态的一种用统计方法设计的图。该图形式为直角坐标图式，其横坐标为时间
16、序列或样本号序列，纵座标为样本统计量数值。（二）控制图的作用1、帮助差别过程是否存在特殊原因。2、对处于受控状态的过程进行进行维护；3、减少过度控制或不足控制。（三）控制图的分类1、按作用分：分析用、控制用2、按所采用的数据分：计量型、计数型具体图样及（四）制作详见P155（五）控制图上出现异常现象的判断准则1、图上的描点超出控制限界限，但对-X图而言1/150描点落在控制界限之外属于正常。2、图上的描点在控制限范围内，但连续7点全在中心线之上或之下，或连续7点具有连续上升或下降趋势。3、控制图上描点与中心线距离没有满足2/3点应落在控制线区域1/3区间内，1/3点应落在控制线区域2/3区间内
17、。对-X图和P图而言，除上述外，还增加了1/20的描点应落在控制线区域1/3区间内。（五）控制图的理论基础1、数据分布假设若是计量型的数据，其数据分布服从正态分布。若是计数型的数据，其数据分布是间断的，服从二项式分布，其图形可以看作正态分布。2、6准则6准则是一个统计规则，只要质量特性的统计量数据符合正态分布，不论与取何值，产品质量落在-3, +3范围内的概率为99.73%，只有0.27%落在-3, +3范围之外，这是一个很小的概率；3、小概率事件不发生原则认为0.27%的很小的概率不会出现。4、统计反证推论认为0.27%的概率不会出现，若一旦出现，一定出现了特殊原因，过程失控，应予纠正。此为
18、设置上下限的依据UCL=+3CL=LCL=-3四、散布图为分析研究良好总质量特性之间的相关性，将收集的成对数据在横座标上以点来表示特性值之间的图形成为散布图，通过散布图，可得出数据之间有无相关性，相关性如何的判断。应用过程：收集相对数据，并将数据整理到座标图上。 找出x、y之最大值和最小值。 画出横、纵轴（横轴代表原因，纵轴代表结果）。 将各组对数据在坐标图中标明。记入要素名称、采集时间等必要事项。结果分析：正相关：x增大、y增大，变化趋势相同； 非显著正相关：x增大、y也增大，但增幅不显著； 负相关：x增大、y减小，变化趋势相反； 非显著性负相关：x增大、y减小，但幅度不显著； 曲线相关：x
19、开始增大时、y也增大，但达到某一值时，随x增大、y却减小； 零相关：x与y看不出任何相关关系。应用注意事项：根据数据关系恰当选取横纵坐标；x、y轴标度应匹配恰当，即x轴最大值最小值之间的宽度应基本等于y轴最大值最小值之间的宽度，否则会导致x、y轴长度相差悬殊，不便于相关性分析。对于完全生命的数据组，在坐标轴上应用特殊标记予以反映。五、流程图流程图是把一个工作过程的步骤完整表示出来的图，通过对过程实际情况的详细分析，获取工作流程信息，查找原因以改进工作质量。通过对一个过程中各步骤之间关系的研究，通常能发现故障的潜在原因。做出正确的改进决定。流程图可用于各种领域的整体工作计划。流程图由易识别的符号
20、构成。开始和结束用椭圆，活动说明用矩形框，决策用菱形框，箭线按顺序表示出从一个活动到另一个活动的流向。应用程序1.描述某一现有的过程确定该过程的开始和结束。分析工作从开始到结束的整个过程。确定该过程的步骤(活动、决策、输入、输出)。绘制流程图草案。发动与该过程有关人员对流程图草案进行评审。根据评审结果改造流程图草案。与实际流程比较，验证流程图。注明日期，以备识别或参考。2.设计一个新过程确定该过程的开始和结束。分析工作从开始到结束的整个过程。确定该过程的步骤(活动、决策、输入、输出)。绘制表示该过程的流程图草案。发动与该过程有关人员对流程图草案进行评审。根据评审结果对流程图草案。与实际流程比较
21、，验证流程图。六、树图树图用于系统地把某一主题分解成组成要素，把要实现的目的与需要采取的措施和手段系统的展开，以说明问题的重点，并据此寻找最佳手段。此工具可用于策划和解决问题。操作程序确定目的和目标。提出手段和措施。进行评价。绘制树图。对目标能否充分地实现进行论证。制订实施计划。第四节 6管理6法是以项目的策划和实施为主线，以数据和数理统计技术为基础，以满足顾客需求为导向，以零缺陷和卓越质量为追求，以科学的工作程序为模式，以取得效益为目的的一种质量改进方法。一、6概述6有两层含义：统计角度、管理角度1、6的统计含义： 通常作为度量产品质量好坏的一个统计单位，水平越高，质量特性越高；水平越低，质
22、量特性越低。6管理法中提到的6质量水平意味着把产品合格的上下规格为目标值左右减加6。2、6的管理含义：6是一种旨在持续改进企业业务流程，不断提高产品质量和服务，降低经营成本 ，缩短运转周期，以达到顾客完全满意和企业竞争力的管理方法。其目的是要以“最高的质量、最快的速度、最低的价格”向顾客或市场提供产品和服务。它不仅是一种质量目标，而且已成为一种理念、文化和方法体系的集成，其含义就是客户驱动下的持续改进。3、6的基本原则：树图用于系统地把某一主题分解成组成要素，把要实现的目的与需要采取的措施和手段系统的展开，以说明问题的重点，并据此寻找最佳手段。此工具可用于策划和解决问题。操作程序：真正以顾客为
23、关注中心。基于数据和事实的管理。聚焦于流程改进和管理。主动性的管理。无边界合作。追求完美，容忍失误。二、6管理的组织与培训1、6管理的组织者是由倡导者、黑带大师、黑带、绿带等构成。倡导者发起和支持黑带项目，一般由企业高层领导担任，主要职责：战略决策、部署方案、确定目标、协调资源配置和使用、全程监控6管理的整个活动、管理及领导整个团队。黑带大师：管理专家，主要职责：管理角度选择和批准项目，总结评价项目等，从技术角度，挑选、培训和指导黑带，以自身熟练掌握的统计知识和技能，对6管理的开展提供有力的技术支持。黑带：中间力量、技术骨干、核心，为专职6管理人员。主要职责：向领导汇报工作，负责6管理活动的执
24、行和推行，为绿带和员工提供培训，为其提供技术支持。绿带：各部门业务骨干或负责人兼任，在黑带的指导下完成分配的任务，把相关的6管理的知识和技术带到企业的日常活动中去。2、6管理的培训：黑带大师培训（主管部门或专门培训机构负责）、黑带培训（黑带大师或专门机构负责）、团队培训（黑带大师或黑带对绿带的培训）三、6管理的策划与实施1、项目策划选择项目和评价项目是项目策划的主要内容选择6项目的原则有两点：有意义（有利于企业经济效益和顾客满意度的提高 ）可管理（要解决的问题应清晰可测量、项目范围应清晰可控、管理层支持和批准）2、项目实施（1）过程改进模式（DMAIC），建立在PDCA循环基础上所形成的具有6
25、管理特色的质量改进模式，是一种建立在逐步改进基础上循序渐近的实施过程改进的模式。分五个阶段实施：界定阶段、测量阶段、分析阶段、改进阶段、控制阶段（2）过程设计模式（DMADV），突破式改进的实施遵循过程改进模式（DMADV），即界定、测量、分析、设计、验证，它是建立在突变概念上对过程进行新设计或再设计的过程设计模式。第六章 系统可靠性分析第一节 可靠性概述一、可靠性的概念可靠性是产品的一种质量指标，是指产品在规定的时间和规定的条件下完成规定功能的能力，或者是能保持完成规定功能的时间。它表征产品的耐久性、无故障性、维修性等特征。常用的指标形式：可靠度、失效率、可靠寿命、首次故障平均时间、平均无故
26、障工作时间、维修度、有效度等。可靠性是一种时间质量指标。一般产品的性能、功能等质量指标出厂检验可以评定，称作t=0（使用前）的质量。可靠性指产品保持其功能的时间，或在规定时间内保持功能的能力，对它的评定要等用户使用后或者模拟使用后才能进行，所以称为t0的质量。可靠性技术方法可分为定性和定量两类方法。定性方法是以固有技术和故障经验为主，是从质的方面提高提高可靠性的根本途径。定量方法是在积累了大量可靠性数据的基础上，应用可靠性数学方法，定量的确定产品的可靠性。二、可靠性的指标定量指标：耐久性、无故障性、维修性和综合评定等几类。定性指标：顾客指标、技术指标、改良指标等。三、可靠性技术可靠性技术的重点
27、是研究故障在事前、事中和事后分析技术。事前分析是指可靠性设计和试验分析技术，其目的是在设计阶段预测和预防所有可能发生的故障和隐患，从而防患于未然，把可靠性设计到产品中去。事中分析是指产品在运行中的故障诊断、检测和寿命预测技术，以保持运行的可靠性。事后分析是指产品发生故障或失效后的分析，找出产品故障模式和原因，研究预防故障的技术。事前分析是可靠性研究的重点，美国工业中90%的可靠性成本用于设计上。常用的提高可靠性的技术：1、 冗余技术2、 预应力筛选3、 降负荷使用4、 应力强度设计5、 环境防护设计6、 防错设计7、 潜在通路分析8、 人机工程设计9、 维修性设计四、可靠性设计可靠性设计：为了
28、达到产品的可靠性指标而进行的设计，实质上是指在设计开发阶段运用各种技术和方法，预测和预防产品在制造和使用过程中生的各种偏差、隐患和故障，保证设计一次成功的过程。可靠性设计的目的是：在达到产品可靠性指标的前提下，配合产品的价值工程设计，尽可能降低产品在寿命周期内的总费用。可靠性设计的主要内容：可靠性分配、提高产品薄弱环节的可靠性、采用可靠性技术、可靠性设计管理。可靠性设计经验：1、 尽量采用已有经验并已标准化的零部件和成熟的技术。2、 结构简化，零件数削减。3、 模块结构。4、 设置故障监测和诊断装置5、 考核零部件的互换性6、 失效安全设计7、 安全寿命设计8、 加强连接部分的设计分析9、 可
29、靠性确认试验帮助设计人员掌握充分的故障情报资料和设计依据：可采取措施：1、 编制可靠性检查表2、 推行FMEA、FTA方法3、 编制故障事例集4、 建立可靠性数据库5、 不断充实、改善设计试验规范6、 建立可靠性工作部门第二节 失效模式及影响分析失效模式及影响分析、故障树分析和事件树分析是可靠性设计的组成部分一、失效模式及影响分析简介失效模式及影响分析，是一种自下而上的故障因果关系的分析方法。可简称为FMEA，是对产品、产品功能及组成产品每个零件从设计、制造、到产品系统运行中可能存在的失效模式及影响的分析，是一种重要的预防故障发生的工具。FMEA三种基本形式：1、 系统失效模式及影响分析（SF
30、MEA）2、 设计失效模式及影响分析（DFMEA）3、 过程失效模式及影响分析（PFMEA）FMEA提供了一种规范化、标准化、系统的有效分析工具。FMEA是对组成产品部件的可能发生故障及对上一级乃至整个系统的影响和危害程度列表进行分析的方法。FMEA是一组系列化的活动，其目的是：1、 发现并评价产品、过程中潜在的失效及其后果。2、 采取能避免或减少这些潜在失效发生的措施。3、 形成文件以便跟踪检验所采取措施的效果，便于不断改进。二、设计失效模式及影响分析1、设计失效模式及影响分析（DFMEA），是在设计初期采用的一种分析技术，保证充分考虑到并指明潜在的失效模式及相关原因及机理，并评价最终产品与其相关的其它部件了系统及系统相互关系。应用DFMEA可在以下方面辅助设计，降低失效风险：1、 有助于对设计的评价2、 考虑制造与装配的工艺要求，并进行最初工艺设计3、 提高设计质量和可靠性4、 为制订全面的设计开发计划提供信息5、 根据失效严重程度制定设计改进和开发
