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质量基础课件整理
第一章概论
第一节基本概念
一、质量——一组固有特性满足要求的程度
1、固有特性:
是指某事或某物的内在的、非赋予
的、尤其是那些永久的特性。
2、特性:
可区分的特征.
含义:
2.1可以是固有的或赋予的。
2.2可以是定量的或定性的。
2.3有各种类别的特性:
物理的、感官的、行为的、时间的、人体工效的、功能的。
3、要求:
明示的、通常隐含的或必须履行的需求或期望。
这里明示的要求指的是在合同、标准或法规中规定的明确要求。
4、有关质量概念的逻辑分析
5、质量特性:
产品、过程或体系与要求有关的国有特性
5.1性能:
是产品在开发、设计、研制阶段综合顾客和社会的需要对产品所规定的功能,并在制造过程和生产阶段加以保证。
分为使用性能和外观性能。
5.2可信性:
用于表述可用性及其影响因素(可靠性、维修性和保障性)的集合术语。
仅用于非定量的总体表述。
性能和可信性决定了产品的效能,即决定了产品在规定条件下满足规定定量特性和服务要求的能力。
(3)安全性:
是指将伤害或损坏的风险限制在可接受水平的状态。
(4)适应性:
产品适应外界环境的能力。
(5)经济性:
指合理的产品寿命周期费用。
(6)时间性:
是指在规定时间内满足顾客对产品交货期和数量要求的能力,以及随时间变化满足顾客需要变化的能力。
6、可追溯性:
追溯所考虑对象的历史、应用情况或所处场所的能力。
二、质量管理
定义—在质量方面指挥和控制组织的协调的活动。
1、组织:
权限和相互关系得到安排的一组人员及设施。
2、质量方针:
由组织的最高管理者正式发布的该组织总的质量宗旨和方向。
3、质量目标:
在质量方面所追求的目的。
4、质量策划:
致力于制定质量目标并规定必要的运行过程和相关资源以实现质量目标。
5、质量控制:
致力于满足质量要求的过程
6、质量管理:
致力于提供质量要求会得到满足的信任
7、质量改进:
致力于增加满足质量要求的能力。
8、质量计划:
对特定的项目、产品、过程或合同,规定由谁及何时应使用哪些程序和相关资源的文件。
9、项目:
由一组有起止日期的、相互协调的受控活动组成的独特过程,该过程要达到符合包括时间、成本、资源的约束条件在内的规定要求的目标。
10、过程:
一组将输入转化为输出的相互关联或相互作用的活动。
11、产品:
过程的结果。
12、有效性:
完成策划的活动和达到策划结果的程度。
13、效率:
达到的结果和达到策划结果的程度。
第二节质量管理的发展趋势
一、世界经济发展与质量的关系
二、质量管理发展简史
1、质量检验阶段
2、统计质量管理阶段
3、全面质量管理阶段
4、全球质量规范化阶段
三、质量发展的大趋势
1、质量竞争正取代价格竞争,成为最重要的竞争形式
2、以顾客为中心是质量管理工作的起点和归宿
3、以高层管理者为主的全员参与的管理新时代已经到来
4、质量是企业的生命、是企业管理的中心环节正成为企业经营的重要理念
5、无缺陷运动成为广大企业追求的目标
6、软件及时的广泛应用,是知识经济时代质量管理的重要特征
7、消费者的广泛参与正成为全社会监督质量的重要力量
8、依靠优胜劣汰的市场竞争机制和政府必要的监督是我国质量管理工作的重要角色。
9、名牌战略是在世界范围树立国家质量形象的重要举措
10、多边、双边和国际范围内的合格评定,正成为全球评价国际贸易的基础
11、建立在控制论、信息论和系统论基础上的质量管理原则,对实践更加具有指导性,发展前景更加广阔
第二章质量策划
第一节质量策划的概念
一、定义:
致力于制定质量目标并规定必要的运行过程和相关资源以实现质量目标。
解释:
1、是质量管理的一部分
2、产品策划首先要制定质量目标
3、质量策划首先是对产品质量的策划
4、应根据产品策划的结果来确定适用的质量管理体系要素和采用的程度
5、质量策划还必须规定出必要的运行过程和相关资源,应注重对有效和高效的实现与组织战略相一致的质量目标及要求所需的过程作出规定。
二、质量策划的范围
2.1确定和配备必要的控制手段、过程、设备、工艺装备、资源和技能,以达到所要求的质量。
2.2确保设计、生产过程、安装、服务、检验和试验程序与有关文件的相容性。
2.3必要时,更新质量控制、检验和试验技术,包括研制新的测试设备。
2.4确定所有的测量要求,包括超出现有水平,但在足够时限内能开发的测量能力。
2.5确定在产品形成适当阶段的合适的验证。
2.6对所有特性和要求,包括含有主观因素的特性和要求,明确接受标准。
2.7编制质量计划。
2.8确定和准备质量记录。
第二节质量策划的内容
一、产品策划:
对质量特性进行识别、分类和比较,并建立其目标值、质量要求和约束条件。
二、管理和运作策划
三、编制质量计划
质量计划是指对特定的产品、项目或合同,规定专门的质量措施、资源和活动顺序的文件。
2、质量计划的内容
3、简例。
1、项目计划的编制、评审和认可
(1)编制:
编制质量计划时,应确定质量活动并形成文件。
(2)评审和认可:
应将质量计划提交由权威代表组成的小组进行评审,这些代表来自供方组织的各有关部门。
2、质量计划的内容
以采用的标准和质量管理体系为依据,阐述与产品、项目或合同有关的过程。
质量计划内容包括:
1、质量管理体系的总要求;
2、文件要求及控制:
质量手册、程序文件、记录等;
3、记录控制;
4、管理承诺;
5、质量方针;
6、质量目标;
7、质量管理体系策划;
8、职责与权限;
9、内部沟通;
10、管理评审;
11、资源管理;
12、产品实现的策划;
13、与产品有关的要求的确定;
14、与产品有关的要求的评审;
15、顾客沟通;
16、设计和开发;
17、采购;
18、生产和服务提供的控制;
19、生产和服务提供过程的确认;
20、标识和可追溯性;
21、顾客财产;
22、产品防护;
23、监事和测量装置的控制;
24、顾客满意;
25、内部审核;
26、过程的监视和测量;
27、产品的监视和测量;
28、不合格品控制;
29、数据分析;
30、持续改进;
31、纠正措施;
32、预防措施;
3、案例说明。
P30—P32。
思考题:
1、什么是“质量”?
2、质量特性包括哪六个性能?
3、什么是质量策划?
4、质量计划包含哪些内容?
第三章质量控制
第一节质量控制的概念
一、定义:
致力于满足质量的要求。
含义:
1、质量控制是质量管理的一部分。
2、质量要求要转化为质量特性,可用定量或定性的规范来表示。
3、质量要求贯穿于产品形成的全过程。
4、致力于满足的目的是—为了监视产品形成的全过程病排除可能出现的质量问题。
5、质量控制和质量保证的某些方面是重叠的。
二、质量控制的范围
全过程的质量控制。
第二节过程方法
一、定义:
将活动和相关的资源作为过程进行管理,可以更高效的得到期望的结果。
二、过程方法的实质
通过满足相关方的要求,增强相关方的满意。
通过使用资源和管理,将输入转化为输出地活动课视为过程。
三、过程的管理
1、总则:
对以下内容作出规定,以便对过程进行管理:
(1)输入和输出的要求;
(2)过程的活动;
(3)过程和产品的验证和确认;
(4)过程的分析,包括可信性;
(5)风险的识别、评估和减轻;
(6)纠正和预防措施;
(7)过程改进的机会和措施;
(8)对过程和产品更改的控制。
支持过程可包括:
(1)信息的管理
(2)人员的培训
(3)与财务有关的活动
(4)基础设施的维护和服务的保持
(5)工业安全或防护设备的使用
(6)营销
2、过程的输入、输出和评审
过程方法应当确保对过程的输入作出规定并予以记录,以便为确定输出的验证和确认要求奠定基础。
输入可来自组织内外。
考虑输入的事项:
(1)人员的能力
(2)文件
(3)设备的能力和监视
(4)卫生、安全和工作环境
输出应当根据输入要求和验收准则予以记录和评价。
组织的管理者应当对过程业绩进行定期评审,以确保过程与运行计划一致。
3、产品和过程的确认和更改
3.1确认:
确保对产品的确认能证实产品满足顾客和其他相关方的需求和期望。
3.2更改:
组织应当实施有效和高效的控制更改的过程,以确保产品或过程的更改对组织有利,并能满足相关方的期望和需求。
4、与相关方有关的过程
管理者应当确保组织对其顾客和其他相关方相互认可的有效和高效的沟通过程作出规定。
5、设计和开发过程
(1)通用指南:
最高管理者应当确保组织对所必须的设计和开发过程作出规定,并予以实施和支持,从而有效和高效地对顾客和其他相关方的需求和期望做出反应。
(2)设计和开发的输入和输出
组织应当对影响产品设计和开发以及促进有效和高效的过程性能的过程的输入加以识别,以满足顾客和其他相关方的需求和期望。
(3)设计和开发评审
最高管理者应当确保指派适宜的人员管理和实施系统的评审,以便确定是否达到了设计和开发的目标。
6、运作与实现
最高管理者应当深化对实现过程的控制,以便做到既符合要求,又使相关方获益。
7、组织的持续改进
组织应当将持续改进的过程作为提高组织内部有效性和效率以及提高顾客和其他相关方满意程度的工具。
第三节过程能力分析
一、定义
处于稳定生产状态下的过程的实际加工能力。
影响过程能力的因素有五个方面:
人、机、法、料、环。
二、过程能力指数
统计方法介绍:
常见的统计方法可分为三类:
用数据的统计量来描述。
如:
均值、标准差等。
用图示技术来描述。
如:
直方图、散布图、趋势图、排列图、条形图、饼图等。
用文字语言分析和描述。
如:
统计分析表、分层、因果图,流程图等。
用典型数据特征值的统计量来描述数据的分布
数据是指能够客观反映事实的数字和资料
1、多数数据可用量化的方法描述
也有一些非量化数据,如对某种感知(好、坏、满意与否)的评价就不是量化数据,有时可以转化为量化的数据。
2、量化数据的分类:
质量管理活动中的数据可分为计量值和计数值两大类。
(1)计量值是指可以用测量器具进行测量而得出的连续性的数据。
如长度,温度,电流,强度,化学成份等。
(2)计数值是用计数的方法得到的非连续性的数据,一般表现为正整数。
如次品数,疵点数合格品数,用户投诉次数等。
(3)计数值可分为计件值和计点值。
如,一批产品中有5件不合格,这个5就是计件值;一件衣服一有5个疵点,这个5就是计点值。
(4)计件值又有两种表示方法。
如,100件产品有3件不合格,一种表示为不合格品数3;另一种表示为不合格品率3%。
(5)计点值也可用在一件产品上或在一单位产品上发生的某个质量特征的数据表示。
如在一块地里发生病害植物数,或在一亩地里发生病害植物数。
3、总体——被研究的对象的全体。
如整批产品;一个工序中所产生的质量特性数据等。
(1)、总体所关心的内容不仅是所指的对象,还要看具体的质量特性值及分布。
(2)、总体所包含的个体的数目可以是无限的,也可以是有限的。
在许多情况下,我们只能通过抽取总体的一小部分进行考察来了解总体的情况。
(3)、从总体抽取的一部分个体叫样本。
样本中所含个体的多少叫样本的大小或容量。
4、描述一组数据的分布常用两类典型的数据统计量:
一是表示数据分布的集中趋势
二是分布的离散程度
5、由于在实际工作中,只能抽取有限的样本,所以我们是用样本的典型数据特性值来描述数据的分布情况。
(1)描述分布的中心位置(集中趋势)
均值:
一组数据的平均值;如:
1,2,3,4,5
中位数:
一组数据按大小顺序排列,其中间的数值叫中位数。
若这组数据的数目为偶数,则取位于中间的两个数值的平均值为中位数。
如:
1,2,3,4,5;如:
1,2,3,4,5,6;
平均值或中位值表示一组数据分布的中心位置。
(2)描述分布的离散程度
极差R
例:
10.0、10.4、10.6、10.5、10.3
求极差,得:
一组数据中的最大值与最小值之差称为极差
n≤10时,极差越小,表示数据的离散程度小;反之,表示数据的离散程度大。
标准差s
例:
10.0、10.4、10.6、10.5、10.3
均值10.36,求标准差,得:
标准差s的值越小,表示数据的离散程度小;反之,标准差s的值越大,表示数据的离散程度大。
描述性统计
图形法
直方图
散布图
运行图
直方图
直方图又称频数直方图
它能直观地反映一组数据的分布特征。
通常的直方图是把数据的分布范围分成若干个相等距离的组段,用矩形的高低来代表落入各个组段内数据的频数而形成直方图。
1、直方图的解释
对分布中心的考察
(1)、低于要求
(2)、高于要求(3)、与要求重合
2、对数据离散程度的考察
过程能力的大致判断
(1)、分布中心和散差满足要求,过程能力适当
(2)、分布中心严重偏离,过程能力不足(但潜在能力较高)。
(3)、分布中心适当和散差太大,过程能力不足
(4)、分布中心和散差均不满足要求,过程能力严重不足。
3、对形状的考察
(1)、正常型说明过程的波动受控,稳定
(2)、偏峰型:
有时操作时有的偏向倾向或测量的选择性(单向公差)。
(3)、双峰型:
通常是数据来自两个总体。
(4)、孤岛型:
通常是数据来自两个总体。
(5)、平顶型:
有可能数据来自多个总体或在某一区间符合均匀分布。
(6)、锯齿型:
数据不恰当、测量误差大、分组不合适(如过多)均可形成锯齿状。
4、直方图的作用:
简明地表示出数据的分布状态
大致判断数据是否符合正态分布
大致判断过程满足要求的能力
有助于发现过程是否出现显著性变化
散布图
散布图——将两个变量的数据以坐标点的形式标注在图上,图上每个点都代表了一对数据。
多个坐标点形成“点子云”,通过对点子云分布的状态来推断变量之间的相关模式。
散布图的主要作用是观察两个变量之间的相关关系。
散布图
——常见的点子散布模式:
(1)、强正相关:
变量之间的正相关性,可能存在显著的因果关系。
有可能建立有效的回归方程。
(2)、弱正相关:
变量之间的有一定的正相关性,可能存在较弱的因果关系。
(3)、强负相关:
变量之间的负相关性,可能存在显著的因果关系。
有可能建立有效的回归方程。
(4)、弱负相关:
变量之间的负相关性,可能存在较弱的因果关系。
(5)、曲线相关:
变量之间可能存在某种非线性相关关系。
(6)、不相关:
变量之间表现出的不相关性。
有可能一个变量的改变不会对另一个变量产生影响。
散布图的作用
是观察两个变量之间的相关关系,下列情况均可以运用散布图,如:
(1)、在确定问题的原因
(2)、用直观或统计的方法检验相关关系的强度
(3)、或作因果图的后续工具证实变量间的因果关系等。
运行图
1、运行图(又称折线图、趋势图)
当获得一部分数据,需要观察这些数据随时间而发生的变化趋势或演变模式时,可以利用运行图。
2、运行图的主要作用:
监视过程的水平和随时间的波动
发现过程变化的趋势、周期和形式
比较过程前后业绩水平
3、观察数据特征和规律
过程变化呈周期性
过程变化呈增长或下降趋势
过程呈现突变
4、应用实例
描述统计法已应用于定量数据收集的几乎所有领域。
它能提供关于产品、过程或质量管理体系的若干其它方面,以及可提供用于管理评审的信息。
这些应用的若干实例如下:
(1)、归纳产品特性的关键测量值(如中心值和散差);
(2)、描述一些过程参数的性能,如炉温;
(3)、表征服务业的交付时间或回复时间;
(3)、归纳顾客调查的数据,如顾客满意度或不满意度;
(4)、举例说明测量数据,如设备校准数据;
(5)、用直方图显示过程特性的分布,并与该特性的规范限作对比;
(5)、用趋势图的平均值显示整个时期的产品性能的结果;
(6)、用散布图评定过程变量(如温度)与产量之间可能的关系。
控制图
1)控制图原理
任何一种生产或服务提供过程,其输出都不可能是完全同一的。
由许多因素会造成过程质量的变异,如常说的5M1E(即过程中的人、机、料、法、环、测诸因素)的变化都会对过程结果产生影响。
1、变异有如下特点:
(1)过程中有多种导致变异的因素存在;
(2)每种因素的发生无法预测;
(3)过程的结果有变异是正常现象;
(4)彻底消灭变异是不可能的,但减少变异程度是可能的;
(5)过程控制就是把变异控制在允许的范围内,一旦超出就能及时报警并采取措施。
2、控制图理论认为存在两种变异
第一种:
变异为随机变异,由“偶然原因”(又称为“一般原因”)造成。
这种变异是由种种始终存在的、且不易识别的原因所造成。
消除或纠正这些偶然原因,需要管理决策来配置资源,以改进过程和系统。
第二种:
变异表征过程中实际的改变,由“异常原因”(又称为“特殊原因”)造成。
这种改变可归因于某些可识别的、非过程所固有的、并且至少在理论上可加以消除的原因。
3、控制图是对过程质量加以测定、记录并进行控制管理的一种图形统计方法。
4、控制图就是用来区分正常波动与异常波动的一种工具,控制图上的控制界限是区分正常波动与异常波动的科学界限。
5、统计控制状态——只有偶然原因没有异常原因的状态;简称:
稳态,是控制阶段实施过程控制所追求的目标。
2)控制图的构造
当过程仅存在偶然因素引起的波动时,过程输出的质量特性X通常服从正态分布,其中为正态均值,σ为标准差。
用界限μ±3σ作为控制限来管理过程意味着:
正常情况下过程结果超出界限的概率为0.27%。
若超出界限的比率高于此值,就可认为该过程出现了异常变异。
把正态分布图及其控制限μ±3σ同时左转90°,并以时间为横轴或样本编号,以过程参数(均值、标准差等)为纵轴,并在μ±3σ处引出两条水平线(用虚线表示)。
这样就形成一张控制图。
图上三条水平线分别称为:
中心线(CL),对应均值μ;
上控制限(UCL),对应μ+3σ;
下控制限(LCL),对应μ-3σ;
3)控制图的类型——计量和计数控制图
类别
控制图符号
控制图名称
控制界线
计
量
控
制
图
均值-极差控制图
略(下同)
均值-标准差控制图
中位数-极差控制图
单值-移动极差控制图
计
数
控
制
图
P
不合格品率控制图
np
不合格品数控制图
U
单位不合格数控制图
(旧称:
单位缺陷数控制图)
C
不合格数控制图
(旧称:
缺陷数控制图)
4)控制图的判异准则
以均值控制图为例,判断异常的8条检验准则如下图所示。
5)控制图的应用
应用控制图的基本条件
(1)过程管理规范,人、机、料、法、环、测六大因素已经标准化,生产过程相对稳定,产品质量具有可追溯性。
(2)所控制的过程具有可重复性,对于只有一次性或少数几次的过程显然也不能应用控制图进行控制。
(3)对于所确定的控制对象(质量指标)应能够定量,如果只有定性的要求而不能够定量,那就无法应用控制图。
(4)应用控制图要选择需要控制的质量特性(即质量指标),主要选择能定量的、对生产和使用影响较大的、经常出现质量问题的质量特性。
(5)应用控制图收集数据时的取样问题一般涉及到样本容量和取样时间间隔。
(6)作控制图(分析用控制图)时,有一个总样本容量N的问题,一般要求取组数K=20~25个样本组,总样本容量N应100个以上,这样才能保证有效性。
(7)时间间隔的确定要视生产过程的具体情况而定。
所谓“合理子组原则”,是指“组内差异只由偶因造成,组间差异主要由异因造成。
”
过程能力分析
1)过程能力
过程能力(PC)是反映过程保持输出变异程度的能力。
在过程稳定时,质量特性X通常服从正态分布(μ,σ2),其中标准差σ的大小表示过程稳定的程度
σ愈小,过程愈稳定,而稳定过程的99.73%的产品质量特性值,散布在区间[μ-3σ,μ+3σ]内(右图);
该区间的宽度6σ愈小,过程愈稳定,从而过程能力就愈强。
2)过程能力指数
过程能力指数(Cp或PCI)是用来度量一个过程满足特定要求的程度。
标准要求体现在规范限T=(LSL,USL)上,其中点M=(LSL+USL)/2称为规范中心。
规范限的宽度T=USL-LSL常称为公差。
在规范中心M与受控过程中心μ(即正态均值)重合时,过程能力指数定义为:
在规范要求不变的情况下,变异越小(σ越小),Cp值越高,说明过程满足规范要求的能力越强。
过程能力指数等级所反映的过程状态如下:
Cp>1.67
过程能力过于充足
·缩小质量规范范围
·放宽对特性值波动的限制
·改用精度稍差设备,以降低成本
·放宽或简略产品检验,以降低成本
对特殊产品或行业,可能要求Cp≥2.0
1.33<Cp≤1.67
过程能力充足
·对非关键特性值可放宽对其波动的限制
·放宽产品检验
·可使用控制图对过程进行控制,保持受控状态
1.00<Cp≤1.33
过程能力尚可
·可使用控制图对过程进行控制,防止大的波动·对产品抽样检查
·当Cp接近1.0时,产品发生不合格品的概率增大,需加强对设备等的检查
·分析特性值波动大的原因,并采取措施·对不影响最终产品质量的特性可加大规范范围
·加强对产品的检验
0.67<Cp≤1.00
过程能力不足
·分析特性值波动大的原因,并采取措施
·对不影响最终产品质量的特性可加大规范范围
·加强对产品的检验
Cp≤0.67
过程能力严重不足
·停止生产,检查原因
·对过程进行更改
·对产品加严检验
3)有偏移的过程能力指数CPK
通常,过程中心μ在规范限(LSL,USL)之中,并把规范限分为两个小区间;(LSL,μ)和(μ,USL)。
它们与3σ的比值能反映过程在左端或右端满足标准要求的程度(图2-3)则称:
上述CpL和CpU相当于在Cp的分子与分母中各取一半而定义的两个过程能力指数。
在M≠μ时,CpL≠CpU。
这是因为:
μ-LSL≠USL-μ
过程能力分析
特性分布中心与规范中心有偏移时,过程能力指数:
2)过程能力指数
过程能力指数(Cp或PCI)是用来度量一个过程满足特定要求的程度。
标准要求体现在规范限T=(LSL,USL)上,其中点M=(LSL+USL)/2称为规范中心。
规范限的宽度T=USL-LSL常称为公差。
在规范中心M与受控过程中心μ(即正态均值)重合时,过程能力指数定义为:
在规范要求不变的情况下,变异越小(σ越小),Cp值越高,说明过程满足规范要求的能力越强。
过程能力指数等级所反映的过程状态如下:
其中偏移系数。
定义μ对于M的相对偏移度k为:
(0≤k<1)
由此可看出CpK的一个重要性质:
CpK≤Cp
其中,等号仅当k=0或M=μ时成立。
由上面三种形式可看出:
提高CPK的途径有如下三点:
减小偏移系数k,即减小ε;
减小标准差σ;
与顾客协商,能否扩大规范限。
二、排列图
把数据按项目分类,按每个项目所包含数据的多少,从大到小进行项目排列,并以此为横坐标,把各项数据发生的频数和所占总数据的百分比作为纵坐标,这样做出的直方图为排列图。
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