工業(yè)工程專業(yè)課程設(shè)計制造過程中的質(zhì)量SPC策劃與實(shí)施
提供完整版的各專業(yè)畢業(yè)設(shè)計，工業(yè)工程專業(yè)課程設(shè)計設(shè)計題目：制造過程中的質(zhì)量SPC策劃與實(shí)施設(shè)計者： 王志 班 級： 工業(yè)082 學(xué) 號： 04052008223 指導(dǎo)老師： 伍建軍 設(shè)計時間： 2011年7月 摘 要汽車變速器零部件的加工通常是由多個生產(chǎn)過程來完成的，零件的加工質(zhì)量和各個過程的工序能力息息相關(guān)本次課程設(shè)計主要解決江鈴變速器在生產(chǎn)加工過程中存在的質(zhì)量問題，通過對變速器的生產(chǎn)過程實(shí)施統(tǒng)計過程控制來提高產(chǎn)品的質(zhì)量然而如何保證產(chǎn)品的質(zhì)量并使生產(chǎn)過程能力不斷提高就變得至關(guān)重要，所以本文主要介紹統(tǒng)計過程控制在生產(chǎn)過程中的實(shí)際應(yīng)用步驟和過程鑒于此，結(jié)合江鈴有限公司變速器生產(chǎn)過程，應(yīng)用統(tǒng)計過程控制SPC，來實(shí)現(xiàn)零件及工藝過程管理，過程能力分析，并繪制控制圖、排列圖及成因分析本次課程設(shè)計通過對變速器主軸制造過程的實(shí)施應(yīng)用，提升了產(chǎn)品質(zhì)量，降低了成本關(guān)鍵詞：統(tǒng)計過程控制（SPC）；控制圖；變速器 目 錄第一章 緒論 - 1 -1.1課題選題背景 - 1 -1.2統(tǒng)計過程控制（SPC）概述 - 1 -1.3 設(shè)計目的 - 1 -第二章 江鈴公司概括及生產(chǎn)現(xiàn)狀 - 3 -2.1江鈴公司概況 - 3 -2.2企業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)狀 - 3 -第三章 統(tǒng)計過程控制（SPC） - 4 -3.1統(tǒng)計過程控制（SPC）概念及其思想 - 4 -3.1.1 SPC的基本概念 - 4 -3.1.2 SPC的主要思想 - 4 -3.2 SPC原理 - 5 -3.3 SPC實(shí)施步驟 - 6 -第四章 制造過程中的SPC質(zhì)量控制策劃與實(shí)施 - 7 -4.1 SPC策劃實(shí)施準(zhǔn)備階段 - 7 -4.1.1識別關(guān)鍵過程 - 7 -4.1.2 確定關(guān)鍵特性 - 9 -4.1.3 確定控制計劃 - 11 -4.1.4 數(shù)據(jù)收集 - 12 -4.2 SPC策劃實(shí)施分析階段 - 13 -4.2.1 繪制控制圖 - 13 -4.2.2 控制圖分析 - 13 -4.2.3 分析異常產(chǎn)生原因并消除異常 - 14 -4.2.4 剔除異常點(diǎn)重新繪制控制圖 - 15 -4.2.5 過程能力計算 - 15 -4.2.6 改進(jìn)措施 - 19 -4.3 SPC策劃實(shí)施監(jiān)控階段 - 19 -第五章 公司實(shí)施SPC應(yīng)當(dāng)注意的問題和現(xiàn)狀 - 21 -5.1 實(shí)施SPC應(yīng)當(dāng)注意的問題 - 21 -5.2 江鈴企業(yè)實(shí)施SPC后的狀況 - 21 -第六章 總結(jié) - 23 -致謝 - 24 -參考文獻(xiàn) - 25 -江西理工大學(xué)2008級工業(yè)工程課程設(shè)計第一章 緒論1.1課題選題背景面對日趨激烈的國際、國內(nèi)市場的競爭，企業(yè)能否提供高質(zhì)量的產(chǎn)品和服務(wù)不僅僅是企業(yè)在競爭中能否取得優(yōu)勢的問題，說嚴(yán)重點(diǎn)，它直接關(guān)系到企業(yè)的生存問題。
因此，我國企業(yè)要想在未來的競爭中占有一席之地，必須對產(chǎn)品質(zhì)量提出更高的要求因此，作為國際上通行的行之有效的質(zhì)量管理技術(shù)SPC，正在受到越來越多國內(nèi)企業(yè)的重視，并被視為企業(yè)降低廢品率、提高產(chǎn)品質(zhì)量、增加企業(yè)效益的重要工具在這種背景下，江鈴齒輪股份有限公司充分認(rèn)識到形勢的嚴(yán)峻性，從而提出了利用SPC技術(shù)來改進(jìn)、完善生產(chǎn)線的現(xiàn)場管理，降低生產(chǎn)成本，以提高企業(yè)的競爭能力1.2統(tǒng)計過程控制（SPC）概述統(tǒng)計過程控制(SPC)上世紀(jì)初由Shewhart博士發(fā)明至今，已成為控制穩(wěn)定產(chǎn)出的最重要工具之一，在全世界范圍內(nèi)的各類生產(chǎn)制造型企業(yè)中廣泛應(yīng)用SPC技術(shù)的有效實(shí)施及應(yīng)用，幫助質(zhì)量管理從被動的事后把關(guān)發(fā)展到過程中積極的事前預(yù)防為主，從而大大降低了企業(yè)的生產(chǎn)成本，同時也提高了企業(yè)的競爭能力許多世界級大公司不僅自身采用SPC，而且要求供應(yīng)商也必須采用SPC控制質(zhì)量，并監(jiān)控其過程數(shù)據(jù)可見SPC業(yè)已成為企業(yè)質(zhì)量管理必不可少的工具和質(zhì)量保證手段，也是利用高新技術(shù)改造傳統(tǒng)企業(yè)的重要內(nèi)容統(tǒng)計過程控制(Statistical Process Control，簡稱SPC)是指利用統(tǒng)計技術(shù)，對過程的各個階段進(jìn)行監(jiān)控，以達(dá)到改進(jìn)與保證產(chǎn)品質(zhì)量和服務(wù)質(zhì)量，改善生產(chǎn)能力的重要方法。
當(dāng)出現(xiàn)能力下降、過程失控或有失控傾向時，立即發(fā)出警報，以便及時查找原因，采取糾正措施，使過程一直處于統(tǒng)計受控狀態(tài)系統(tǒng)地使用SPC是一條簡捷地改進(jìn)質(zhì)量、提高生產(chǎn)率的途徑，可以給企業(yè)帶來更大的銷售量、更低的成本，最終獲得更有效、更穩(wěn)定的工作成績1.3 設(shè)計目的在快畢業(yè)之際我們必須學(xué)會獨(dú)立自主的設(shè)計課題解決問題，從而達(dá)到熟練掌握所學(xué)知識的實(shí)際應(yīng)用通過對SPC的課程設(shè)計從而更加的了解SPC在企業(yè)中的應(yīng)用通過此次課程設(shè)計，樹立正確的設(shè)計思想，培養(yǎng)運(yùn)用所學(xué)專業(yè)知識分析和解決實(shí)際問題的能力利用SPC技術(shù)來改進(jìn)、完善江鈴變速器生產(chǎn)線的管理，降低生產(chǎn)成本，以提高企業(yè)的競爭能力第二章 江鈴公司概括及生產(chǎn)現(xiàn)狀2.1江鈴公司概況江西江鈴齒輪股份有限公司是是原機(jī)械工業(yè)部定點(diǎn)生產(chǎn)汽車變速器和工程機(jī)械變速器總成及配件等各種齒輪傳動裝置的專業(yè)廠家，是江鈴汽車集團(tuán)公司控股子公司之一，是中國國內(nèi)知名的變速器制造商之一江西江鈴齒輪股份有限公司年生產(chǎn)能力在15萬臺，為大批量生產(chǎn)產(chǎn)品采用流水線生產(chǎn)方式生產(chǎn)，流水線主要由單個機(jī)床或多個機(jī)床組合的機(jī)床組組成2.2企業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)狀目前生產(chǎn)的產(chǎn)品主要為汽車變速器，該公司現(xiàn)在生產(chǎn)的變速器全部是從國外引進(jìn)在引進(jìn)的產(chǎn)品的同時也引進(jìn)了國外的先進(jìn)技術(shù)，但在國產(chǎn)化的生產(chǎn)過程中，產(chǎn)品質(zhì)量卻極其不穩(wěn)定，廢品率一直居高不下，導(dǎo)致生產(chǎn)成本偏高。
表2-1是公司統(tǒng)計最近生產(chǎn)的1000臺變速器的缺陷情況，1000臺變速器按照生產(chǎn)時間順序分為20組，每組50臺，每組缺陷數(shù)為如表2-1所示表2-1 變速器缺陷數(shù)數(shù)據(jù)表樣本號樣本容量樣本號樣本容量1504115042507125063506135064504145055503155046503165077506175068505185049505195051050520505合計：樣本數(shù)k=20 由表2-1可以看出公司的產(chǎn)品合格率只有90%，也就是說生產(chǎn)100臺變速器就有十臺是廢品或不合格品因此產(chǎn)品質(zhì)量不合格是公司生產(chǎn)成本一直居高不下的主要原因，所以我們必須對江鈴公司變速器生產(chǎn)線管理做一個系統(tǒng)的概要設(shè)計（SPC）第三章 統(tǒng)計過程控制（SPC）3.1統(tǒng)計過程控制（SPC）概念及其思想3.1.1 SPC的基本概念SPC是statistical process control的縮寫，它指應(yīng)用統(tǒng)計學(xué)的方法，分析過程的樣本統(tǒng)計數(shù)據(jù)，以此判斷生產(chǎn)過程的波動是否處于可接受狀態(tài)，在必要時，調(diào)整過程參數(shù)，以降低產(chǎn)品質(zhì)量特性值過多地偏離目標(biāo)值，使整個過程維持在僅受偶然因素影響的穩(wěn)定受控狀態(tài)，以提高過程的效能。
3.1.2 SPC的主要思想1.產(chǎn)品的質(zhì)量特性值是波動的影響產(chǎn)品加工質(zhì)量的因素（如操作人員、設(shè)備、操作方法、原材料以及環(huán)境等）在持續(xù)的生產(chǎn)過程中不可能保持不變，因而導(dǎo)致衡量產(chǎn)品加工質(zhì)量的特性值亦會隨之變化，這也是通常所說的質(zhì)量特性值發(fā)生了波動其波動幅度也許很大，也許小得無法測量，但總是存在的所以將這些引起質(zhì)量特性值波動的因素歸納為偶然因素和異常因素兩大類其特點(diǎn)、作用和表現(xiàn)如表3-1所示：表3-1 偶然因素和異常因素特性的對比分析影響質(zhì)量波動的因素特點(diǎn)造成結(jié)果處理措施特征（表現(xiàn)）偶然因素（亦稱隨機(jī)因素）1.影響微小 2.始終存在3.方向隨機(jī) 4.難以控制過程穩(wěn)定（過程受控）不加處理質(zhì)量數(shù)據(jù)形成典型分布異常因素（亦稱系統(tǒng)因素）1.影響很大 2.時有時無3.方向確定 4.可以控制過程失穩(wěn)（過程失控）嚴(yán)加處理質(zhì)量數(shù)據(jù)分布偏離典型分布2.產(chǎn)品質(zhì)量特性值的波動具有統(tǒng)計規(guī)律人們采用統(tǒng)計方法分析質(zhì)量特性值數(shù)據(jù)時發(fā)現(xiàn)，質(zhì)量特性值數(shù)據(jù)在一定范圍內(nèi)是按一定的規(guī)律波動的，這種波動符合統(tǒng)計規(guī)律表現(xiàn)如下:當(dāng)發(fā)生過程中僅有偶然因素存在時，質(zhì)量特性值數(shù)據(jù)將形成某種典型分布；若過程中有異常因素存在時，則這種分布必將偏離原來的典型分布。
通過進(jìn)一步分析，還可精確地找出產(chǎn)品質(zhì)量波動的幅度，以及不同大小的波動幅度出現(xiàn)的概率以及導(dǎo)致這種波動發(fā)生的故障源因此，在生產(chǎn)過程中，質(zhì)量管理人員需要做的僅是關(guān)注產(chǎn)品質(zhì)量特性值是否發(fā)生了異常波動而這種異常波動恰好可以利用控制圖等SPC工具檢測出來，然后通過一定的方式查找故障源，并加以排除3.2 SPC原理統(tǒng)計過程控制（SPC）是一種借助數(shù)理統(tǒng)計方法的過程控制工具它對生產(chǎn)過程進(jìn)行分析評價，根據(jù)反饋信息及時發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)性因素出現(xiàn)的征兆，并采取措施消除其影響，使過程維持在僅受隨機(jī)性因素影響的受控狀態(tài)，以達(dá)到控制質(zhì)量的目的當(dāng)過程僅受隨機(jī)因素影響時，過程處于統(tǒng)計控制狀態(tài)（簡稱“受控狀態(tài)”)；當(dāng)過程中存在系統(tǒng)因素的影響時，過程處于統(tǒng)計失控狀態(tài)（簡稱“失控狀態(tài)”）由于過程波動具有統(tǒng)計規(guī)律性，隨機(jī)誤差具有一定的分布規(guī)律，當(dāng)過程受控時沒有系統(tǒng)誤差，根據(jù)中心極限定理#這些隨機(jī)誤差的總和，即總體質(zhì)量特性服從正態(tài)分布N（）正態(tài)分布的特征直觀就是大多數(shù)值集中在以為中心位置，越往邊緣個體數(shù)越少在正態(tài)分布正負(fù)3范圍內(nèi)，即樣品特征值出現(xiàn)在（-3，+3）中的概率為99.73%，即超出正負(fù)3范圍發(fā)生概率僅為0.27%圖3-1 正態(tài)分布區(qū)間概率而失控時，過程分布將發(fā)生改變，數(shù)據(jù)的中心位置或離散程度發(fā)生很大變化。
當(dāng)數(shù)據(jù)出現(xiàn)正負(fù)3范圍以外，根據(jù)小概率事件實(shí)際不可能發(fā)生原理，即認(rèn)為已出現(xiàn)失控如果加工處于受控狀態(tài)，則認(rèn)為樣品特征值一定落于正負(fù)3范圍內(nèi)，即存在3原理SPC正是利用過程波動的統(tǒng)計規(guī)律性對過程進(jìn)行分析控制的在世界上大多數(shù)國家均以正負(fù)3范圍為控制界限因而，它強(qiáng)調(diào)過程在受控和有能力的狀態(tài)下運(yùn)行，從而使產(chǎn)品和服務(wù)穩(wěn)定地滿足顧客的要求3.3 SPC實(shí)施步驟實(shí)施SPC的過程一般分為三大步驟：第一步是準(zhǔn)備階段，進(jìn)行關(guān)鍵過程的識別，確定過程關(guān)鍵變量(特性)，制定過程控制計劃，進(jìn)行數(shù)據(jù)收集整理；第二步是分析階段，用SPC工具對過程進(jìn)行分析，繪制分析用控制圖等，根據(jù)分析結(jié)果采取必要措施，消除過程中的系統(tǒng)性因素；第三步是監(jiān)控階段，是用控制圖對過程進(jìn)行監(jiān)控，將生產(chǎn)過程的數(shù)據(jù)及時繪制到管理用控制圖上，并密切觀察控制圖，如果發(fā)現(xiàn)失控，必須尋找原因并盡快消除其影響圖3-2 SPC過程實(shí)施步驟控制流程第四章 制造過程中的SPC質(zhì)量控制策劃與實(shí)施4.1 SPC策劃實(shí)施準(zhǔn)備階段4.1.1識別關(guān)鍵過程關(guān)鍵工序是指能反應(yīng)生產(chǎn)線上零部件加工質(zhì)量的主要工序關(guān)鍵工序能在最大程度上反應(yīng)零部件質(zhì)量的好壞和制造水平的高低，所以確定關(guān)鍵工序?qū)?shí)施SPC來說就顯得尤為的重要。
關(guān)鍵工序識別原則：形成產(chǎn)品主要特性的工序； 對產(chǎn)品質(zhì)量有重大影響的關(guān)鍵工序； 屢屢發(fā)生質(zhì)量問題的場合；根據(jù)第二章我們知道江鈴公司最近生產(chǎn)的1000臺變速器中有100臺是不合格品，對100臺不合格品進(jìn)行不合格項目統(tǒng)計得到表4-1如下：表4-1 變速器總成檢驗(yàn)報告不合格項目檢驗(yàn)方法不合格頻次換擋性能臺架換檔操作（手感）3異響耳聽8允許最大噪聲級（dB）聲級計83密封性能F2P泄漏檢測儀4清潔度變速器部分0倒車燈開關(guān)兆歐表0二四驅(qū)開關(guān)兆歐表0外觀目測0緊固件扭矩扭力扳手4一軸蓋外徑卡規(guī)12一軸前端直徑卡規(guī)14托架螺孔螺栓M105法蘭盤塞規(guī)、孔位置檢具5前橋輸出法蘭塞規(guī)4后橋襯套塞規(guī)2總計144對15個項目的檢查結(jié)果繪制成不合格項目帕累托圖如圖4-1所示：圖4-1 不合格項目的帕累托圖通過圖4-1可以看出在不合格品中允許最大噪聲這一項成為不合格的主要因素，占到了不合格比例的58%，所以有必要對允許最大噪聲這一項進(jìn)行原因分析對允許最大噪聲級（dB）不合格的原因分析，如圖4-2所示：圖4-2 允許最大噪聲級（dB）因果圖由圖可以看出造成最大噪聲級超過標(biāo)準(zhǔn)的主要因素有：主軸、機(jī)器、人員、環(huán)境和材料。
對影響允許最大噪聲級（dB）的原因進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析，得到以下數(shù)據(jù)，如表4-2表4-2 允許最大噪聲級（dB）不合格統(tǒng)計影響的因素不合格數(shù)累計不合格比率（%）累計比率（%）主軸515161.461.4人員126314.575.9環(huán)境8719.685.5材料7788.494機(jī)器5836.0100合計8383100 由表4-1得到不合格項目帕累托圖4-3：圖4-3 不合格項目的帕累托圖由上述分析我們可以得知生產(chǎn)變速器的關(guān)鍵工序是主軸加工，應(yīng)將主軸加工工序選為統(tǒng)計過程控制的重點(diǎn)對象4.1.2 確定關(guān)鍵特性由以上分析不難看出生產(chǎn)變速器的關(guān)鍵特性應(yīng)該在主軸的生產(chǎn)加工上面，主軸生產(chǎn)工序比較復(fù)雜主要生產(chǎn)流程有：車坯檢驗(yàn)→精車小頭切槽→精車大頭切槽→磨工藝外圓→滾齒→擠棱→車毛刺車→鉗→清洗→剃齒→清洗→滾軋花鍵→鉆深孔→鉆4處小油孔→去毛刺→清洗→雙嚙→熱處理→噴砂處理→去內(nèi)孔→油孔毛刺→校直→磨小頭所有外圓→精車端面→槽磨外圓→對滾→清洗→雙嚙→噪音檢驗(yàn)→產(chǎn)品成型產(chǎn)品質(zhì)量的形成是這些過程綜合作用的結(jié)果，其中有一些過程對產(chǎn)品質(zhì)量好壞起至關(guān)重要的作用根據(jù)主軸質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)對前面得到的51個不合格的主軸進(jìn)行調(diào)查分析得到表4-3：表4-3 影響主軸不合格原因分析影響的因素不合格數(shù)累計不合格比率（%）累計比率（%）精車切槽303058.858.8剃齒83815.774.5滾齒64411.886.3模工藝外圓4487.894.1其他3515.9100合計51 由表4-3得到主軸不合格項目帕累托圖4-4：圖4-4主軸不合格項目帕累托圖精查相關(guān)資料得知在排列圖中在0-80%之間的因素為A類因素，即主要因素；在80%-90%之間的因素為B類因素，即次要因素；在90%-100%之間的因素為C類因素，即一般因素。
由以上分析發(fā)現(xiàn)主軸的關(guān)鍵特性在于精車切槽，切槽的力學(xué)性能、切槽尺寸等對產(chǎn)品質(zhì)量影響大控制難度高是主軸生產(chǎn)成型過程中的關(guān)鍵的特性4.1.3 確定控制計劃控制計劃的確定是SPC準(zhǔn)備階段中一個重要的環(huán)節(jié)，如圖4-4所示圖上有中統(tǒng)計量UCLLCLCL時間或樣本號圖4-4 控制圖示例心線（CL）上控制線（UCL）下控制線（LCL）并有按時間順序抽取的樣本統(tǒng)計量在控制圖中，若描點(diǎn)落在（UCL）與（LCL）之外，或描點(diǎn)在（UCL）與（LCL）之間排列不隨機(jī)，則表示過程異常，需查明原因、采取措施、設(shè)法消除、不再出現(xiàn)、納入標(biāo)準(zhǔn)每這樣循環(huán)一次就消除一個異因，因此對此異常因素起到了預(yù)防作用利用控制圖來分析工序狀態(tài)容易出現(xiàn)兩類錯誤第一類是虛判，即生產(chǎn)正常情況下，因偶然因素點(diǎn)子出界而判為異常，虛判概率記為第二類是漏判，即異常生產(chǎn)情況下，因產(chǎn)品質(zhì)量分布偏離了典型分布而判正常，漏判概率記為因此，在選擇控制界時，應(yīng)使兩種錯誤最小根據(jù)相關(guān)資料查的3方式是兩類錯誤造成的總損失較小的控制界限此時犯第一類錯誤的概率=0.0027根據(jù)控制圖所控數(shù)據(jù)類型不同，控制圖可分為計量控制圖和記值控制圖，計量控制圖適用于計量值為控制對象的場合，根據(jù)主軸生產(chǎn)的實(shí)際情況我們選用計量控制圖。
根據(jù)概率論知識我們可以知道計量數(shù)據(jù)服從正態(tài)分布，其均值和標(biāo)準(zhǔn)差是各自獨(dú)立的不相關(guān)差數(shù)應(yīng)分別加以控制適用范圍廣靈敏度高是最基本的控制圖，所以主軸生產(chǎn)控制就選用控制圖圖：UCL=+ UC= LCL=-R圖：UCL= UC= LCL=式中：= =其中為樣本容量，為樣本組數(shù)，為常數(shù)可查計量控制圖系數(shù)表得到4.1.4 數(shù)據(jù)收集變速器主軸精車切槽是對精車切槽深度尺寸進(jìn)行控制，精車切槽作為影響主軸質(zhì)量的主要質(zhì)量特性，加工過程復(fù)雜，尺寸要求嚴(yán)格每天產(chǎn)量為300-400件，所以根據(jù)主軸的生產(chǎn)批量需要對該工序進(jìn)行較長時間的抽樣抽樣方案：每加工25個主軸隨機(jī)抽取一組作為抽檢樣本，每個樣本由連續(xù)抽檢的5個主軸切槽深度尺寸數(shù)據(jù)組成，即樣本容量n=5樣本個數(shù)：為更好地檢驗(yàn)工序的穩(wěn)定性抽取25組樣本標(biāo)準(zhǔn)切槽速度為：數(shù)據(jù)收集：得到表4-4表4-4 切槽深度檢測記錄序號數(shù)據(jù)1數(shù)據(jù)2數(shù)據(jù)3數(shù)據(jù)4數(shù)據(jù)517.873107.966517.972948.020928.0397928.075528.025758.061667.951657.9618638.034388.004127.952007.980977.9995748.041018.032387.748867.873987.7986158.126918.005537.872377.962787.8951568.082837.965508.027858.049358.1814278.076567.988468.075088.043537.9839888.045857.995407.961238.037777.9422998.031458.012988.024957.994928.13032108.059587.943827.943908.081397.94996118.003938.056927.963567.970568.01645128.038187.914297.943718.027678.06489138.098998.064318.073577.868467.98321148.045777.926258.018827.949688.12095157.920947.982678.051857.999327.96986167.992058.000228.084667.929668.09203177.962818.091047.994067.951468.01699188.063867.949808.234588.184078.10681198.034458.036537.947788.019158.01545207.999397.929948.184677.962428.06382217.950808.088488.068167.969878.01813228.032288.119468.133697.981387.88626237.954797.982628.084718.010818.00823248.002777.931637.887748.016248.04265257.983627.972087.954217.977448.045894.2 SPC策劃實(shí)施分析階段4.2.1 繪制控制圖根據(jù)前面分析結(jié)果故決定選用靈敏度高的-R控制圖，將抽樣數(shù)據(jù)導(dǎo)入Minitab軟件中自動生成控制圖如圖4-5所示。
圖4-5 主軸切槽精度的-R控制圖4.2.2 控制圖分析控制圖的觀察與分析工序質(zhì)量特性值分布的變化是通過控制圖上點(diǎn)的分布體現(xiàn)出來的，因此工序是否處于穩(wěn)定狀態(tài)要依據(jù)點(diǎn)的位置和排列來判斷工序處于穩(wěn)定的控制狀態(tài)，必須同時滿足兩個條件：① 控制圖的點(diǎn)全部在控制界限內(nèi)；② 點(diǎn)的排列無缺陷，即點(diǎn)在控制界限內(nèi)的波動是隨機(jī)波動，不應(yīng)有明顯的規(guī)律性；根據(jù)控制圖的判斷準(zhǔn)則，極差圖處于穩(wěn)態(tài)，再分析均值圖，從圖中可以看出，第4和18兩個樣本超出控制界限，控制圖過程不穩(wěn)定，存在異常原因，需要調(diào)查分析原因4.2.3 分析異常產(chǎn)生原因并消除異常一、異常產(chǎn)生原因調(diào)查由圖可以看出樣本點(diǎn)4加工深度達(dá)不到規(guī)定要求深度而樣本點(diǎn)18加工深度又超過規(guī)定加工深度經(jīng)調(diào)查發(fā)現(xiàn)導(dǎo)致樣本點(diǎn)4加工深度達(dá)不到要求深度的原因可能是：1、加工刀具損壞2、車床緊固螺釘松動導(dǎo)致車床振動太大3、操作工人沒有嚴(yán)格按照操作標(biāo)準(zhǔn)對其加工再進(jìn)過嚴(yán)格的試驗(yàn)和相關(guān)數(shù)據(jù)分析發(fā)現(xiàn)導(dǎo)致樣本點(diǎn)5加工深度達(dá)不到規(guī)定要求的原因是加工刀具損壞，導(dǎo)致加工刀具損壞的原因是操作工人的操作失誤導(dǎo)致的，而刀具損壞后工人沒有及時發(fā)現(xiàn)從而導(dǎo)致樣本點(diǎn)4的加工深度達(dá)不到規(guī)定要求樣本點(diǎn)18加工深度超過規(guī)定加工深度原因調(diào)查，經(jīng)調(diào)查發(fā)現(xiàn)導(dǎo)致樣本點(diǎn)18加工深度超過規(guī)定加工深度的原因可能是：1、裝夾主軸的緊固螺絲損壞2、車床緊固螺釘松動導(dǎo)致車床振動太大3、操作工人沒有嚴(yán)格按照操作標(biāo)準(zhǔn)對其加工進(jìn)過嚴(yán)格的試驗(yàn)和相關(guān)數(shù)據(jù)分析發(fā)現(xiàn)導(dǎo)致樣本點(diǎn)18加工深度超過規(guī)定加工深度的原因是裝夾主軸的緊固螺絲損壞導(dǎo)致主軸裝夾產(chǎn)生偏差，而導(dǎo)致裝夾螺絲損壞的原因是由于操作工人沒有嚴(yán)格按照相關(guān)操作標(biāo)準(zhǔn)對其裝夾，從而導(dǎo)致了主軸的裝夾偏差。
二、消除異常對損壞刀具和裝夾緊固螺絲進(jìn)行更換導(dǎo)致樣本點(diǎn)4加工深度達(dá)不到規(guī)定要求深度和樣本點(diǎn)18加工深度超過規(guī)定加工深度的直接原因雖然分別是刀具損壞和緊固螺絲損壞，但是最根本的原因卻是操作工人沒有嚴(yán)格按照操作標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行操作導(dǎo)致工件損壞為了使同樣的問題不再發(fā)生，對其操作工人進(jìn)行嚴(yán)格的教育培訓(xùn)使其嚴(yán)格按照操作標(biāo)準(zhǔn)來進(jìn)行操作生產(chǎn)，將原來沒有納入操作標(biāo)準(zhǔn)的動作納入操作標(biāo)準(zhǔn)比如原來對主軸裝夾緊固螺絲的打緊沒有嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)完全靠工人的感覺對其操作，而經(jīng)過多次試驗(yàn)得到對裝夾螺絲打緊的力矩應(yīng)當(dāng)在450-500n/m之間最為合適，過大容易損壞螺絲過小不能夾緊主軸以前工人對加工刀具檢查沒有明確的檢查周期從而導(dǎo)致刀具損壞不能及時發(fā)現(xiàn)導(dǎo)致加工出廢品造成損失，而現(xiàn)在規(guī)定每加工一次就要對其刀具進(jìn)行檢查嚴(yán)格保證刀具的正常使用原來的裝夾螺絲打緊沒有標(biāo)準(zhǔn)可查現(xiàn)在有了標(biāo)準(zhǔn)，原來的刀具檢查周期不明確現(xiàn)在有了明確的檢查周期，同樣的問題出現(xiàn)的幾率大大降低從而保證了同樣的問題不再出現(xiàn)4.2.4 剔除異常點(diǎn)重新繪制控制圖 剔除異常點(diǎn)4和18重新繪制控制圖如圖4-6所示，發(fā)現(xiàn)剔除異常點(diǎn)后過程處于穩(wěn)態(tài)，可知影響產(chǎn)品質(zhì)量的異常因素已經(jīng)排除。
圖4-6 剔除異常點(diǎn)后主軸切槽精度的-R控制圖4.2.5 過程能力計算過程能力（process capability）是指過程在一定時間，處于控制狀態(tài)（穩(wěn)定狀態(tài)）下的實(shí)際加工能力過程能力是過程本身所固有的，它反映了工序的穩(wěn)定程度及其所具備的精度過程能力的大小主要受五個方面的影響:人員、設(shè)備、原材料、工藝方法、環(huán)境，簡稱4M 1 E每一方面的隨機(jī)變化都可能使過程的質(zhì)量特性值發(fā)生變異或波動由于各影響因素通常都具有正態(tài)分布或近似正態(tài)分布的性質(zhì)，加上它們均是相互獨(dú)立的，它們的合成也具有正態(tài)分布的性質(zhì)過程能力指數(shù)（process capability index）是當(dāng)工序處于穩(wěn)定狀態(tài)時，工序能力滿足質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)要求的程度，它反映了質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)范圍與工序質(zhì)量分散幅度之間的關(guān)系其計算公式如下：當(dāng)公差的中心值M與數(shù)據(jù)分布中心 相一致時，即M= ，稱“無偏”過程能力用表示，=（-）/6當(dāng)公差的中心值M與數(shù)據(jù)分布中心 不一致時，即M≠μ，稱“有偏”過程能力用表示，=(1-k) =T-2ε/6σ，K=2ε/T，其中，ε=|M-|過程能力指數(shù)作為工序質(zhì)量的評價指標(biāo)毫無疑問，無偏移情況的表示過程加工的一致性，即“質(zhì)量能力”， 值越大，則質(zhì)量特性值的分布越“苗條”，表明加工質(zhì)量越高，但這時對設(shè)備、操作人員等各方面的要求也越高，制造成本也越高。
而有偏移情況的表示過程中心對規(guī)范中心情況下的過程能力指數(shù)，越大，則二者偏離越小，也即過程分布中心對規(guī)范中心越“瞄準(zhǔn)”，是過程的“質(zhì)量能力”與“管理能力”二者綜合的結(jié)果故和二者的著重點(diǎn)不同，需要同時加以考慮因此應(yīng)根據(jù)技術(shù)與經(jīng)濟(jì)性的綜合分析來決定一個合適的值通常情況下將過程能力指數(shù)分為5級，如表4-5和4-6所示：表4-5 過程能力指數(shù)的判斷標(biāo)準(zhǔn)過程能力指數(shù)分級>1.67特級（過剩）1.33<<1.67一級（充足），表示技術(shù)管理能力已很好，應(yīng)該繼續(xù)維持；1<<1.33二級（滿足），表示技術(shù)管理能力較勉強(qiáng)，應(yīng)設(shè)法提高；0.67<<1三級（不足），表示技術(shù)管理能力已經(jīng)差，應(yīng)該采取措立即改進(jìn)；<0.67四級（嚴(yán)重不足），表示應(yīng)采取緊急措施和全面檢查，必要時可停工整頓表4-6 存在k時的過程能力指數(shù)的判斷標(biāo)準(zhǔn)偏移系數(shù)k過程能力指數(shù)采取措施0 4.2.6 改進(jìn)措施我們知道過程能力的大小主要受以下五個方面的影響:人員、設(shè)備、原材料、工藝方法、環(huán)境，簡稱4 M 1 E每一方面的隨機(jī)變化都可能使過程的質(zhì)量特性值發(fā)生變異或波動由于各影響因素通常都具有正態(tài)分布或近似正態(tài)分布的性質(zhì)，加上它們均是相互獨(dú)立的，它們的合成也具有正態(tài)分布的性質(zhì)如圖4-9所示：圖4-9 綜合影響結(jié)果的概率分布所以我們要想提高過程能力指數(shù)必須從環(huán)境、設(shè)備、材料、操作、工藝這五個方面加以改進(jìn)，從而提高過程能力指數(shù)表4-8 改進(jìn)措施待改進(jìn)方面改進(jìn)措施環(huán)境對工廠實(shí)施5S管理保證操作現(xiàn)場清潔設(shè)備對設(shè)備實(shí)施TPM管理保證設(shè)備處于最佳狀態(tài)材料對進(jìn)貨毛坯嚴(yán)格把關(guān)嚴(yán)防不合格毛坯流入生產(chǎn)線操作工人操作嚴(yán)格按照操作流程和操作標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行工藝采用最合理的工藝對其加工生產(chǎn)4.3 SPC策劃實(shí)施監(jiān)控階段 1、用控制圖來進(jìn)行監(jiān)控管理用控制圖主要用來管理工序，使之經(jīng)常保持在統(tǒng)計控制狀態(tài)下經(jīng)分析用控制圖判明生產(chǎn)過程已處于控制狀態(tài)時，一般都是把分析用控制圖的控制界限延長作為管理用控制圖的控制界限管理用控制圖的控制界限一般用虛線畫出在產(chǎn)品生產(chǎn)過程中，定期地從過程中抽取一組樣本，計算出統(tǒng)計量并在控制圖上畫點(diǎn)，然后以管理用控制圖的控制界限為基準(zhǔn)，觀察點(diǎn)有無超出控制界限或有無排列異常的情況，一旦有點(diǎn)越出界限，或是點(diǎn)雖未越出界限但排列有缺陷，那就應(yīng)當(dāng)查明工序發(fā)生異常的原因，采取有效措施，予以消除，并將措施標(biāo)準(zhǔn)化，納人工作標(biāo)準(zhǔn)，使該異常因素不再重現(xiàn)。 只要這樣做下去，工序就會始終保持控制狀態(tài)，真正發(fā)揮控制圖的過程管理作用2、定期抽樣打點(diǎn)看過程能力是否穩(wěn)定可控3、注重日常工作管理加強(qiáng)管理層的認(rèn)識和重視程度 4、注重數(shù)據(jù)的采集和真實(shí)性第五章 公司實(shí)施SPC應(yīng)當(dāng)注意的問題和現(xiàn)狀5.1 實(shí)施SPC應(yīng)當(dāng)注意的問題1、加強(qiáng)管理層對SPC的認(rèn)識和重視程度，事實(shí)證明如果采用先進(jìn)的質(zhì)量管理技術(shù)和工具，在原有條件不變的情況下，質(zhì)量就可以得到明顯的改進(jìn)SPC正是這樣一種行之有效的工具同時，在實(shí)施SPC的各階段都要得到管理層的支持，如在實(shí)施SPC的初期階段要安排培訓(xùn)，這需要資金與時間，需要管理層協(xié)調(diào)安排在實(shí)施過程中有些過程需要做較大調(diào)整，有的甚至要更改工藝、更換設(shè)備等，這些都需要管理層的支持與認(rèn)可因此，管理層對SPC認(rèn)識和重視非常重要2、重視數(shù)據(jù)，實(shí)施SPC本身就是一種量化管理，數(shù)據(jù)的質(zhì)量非常重要，數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確度、可信度直接影響到對工序控制狀態(tài)的分析結(jié)果和采取的行動影響數(shù)據(jù)質(zhì)量的因素主要有兩個方面，一方面是測量系統(tǒng)的影響，另一方面是數(shù)據(jù)記錄、計算等人為的影響對于測量系統(tǒng)的影響，應(yīng)通過分析、鑒定保持測量系統(tǒng)的有效性，從而來保證數(shù)據(jù)質(zhì)量；同時，在條件具備的情況下使用計算機(jī)記錄儲存數(shù)據(jù)，使用計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)來傳遞數(shù)據(jù)，減少人為失誤對數(shù)據(jù)真實(shí)性和傳遞及時性的影響。 3、借助專業(yè)的SPC軟件進(jìn)行分析，在實(shí)施SPC過程中，由于要運(yùn)用到大量的數(shù)據(jù)，同時要對這些數(shù)據(jù)進(jìn)行計算，并用多種統(tǒng)計方法去分析，這中間的工作量是很大的如能借助專業(yè)的SPC軟件，工作效率將大大提高4、注重持續(xù)改進(jìn)，實(shí)施SPC是進(jìn)行質(zhì)量改進(jìn)的一種手段而不是目的，實(shí)施SPC也要注重持續(xù)改進(jìn)借助SPC工具不斷地分析質(zhì)量問題中各種影響因素，分析影響質(zhì)量問題的主要原因，針對主要原因采取解決措施并進(jìn)行針對性預(yù)防，如此循環(huán)改進(jìn)，從而達(dá)到持續(xù)改進(jìn)的目的5.2 江鈴企業(yè)實(shí)施SPC后的狀況表5-1是公司實(shí)施SPC改進(jìn)后統(tǒng)計最近生產(chǎn)的1000臺變速器的缺陷情況，1000臺變速器按照生產(chǎn)時間順序分為20組，每組50臺，每組缺陷數(shù)為如表2-1所示表5-1 變速器缺陷數(shù)數(shù)據(jù)表樣本號樣本容量樣本號樣本容量1500115002500125003501135024500145005500155006500165007502175008500185019502195001050120501合計：樣本數(shù)k=20 由表5-1可以看出公司的產(chǎn)品合格率達(dá)到了99%，也就是說生產(chǎn)1000臺變速器只有十臺是廢品或不合格品產(chǎn)品合格率在實(shí)施SPC前的90%達(dá)到了實(shí)施SPC后的99%，由此可以看出SPC真正的給企業(yè)帶來了效益。 第六章 總結(jié)本文主要應(yīng)用統(tǒng)計過程控制SPC技術(shù)對傳動軸精車切槽精度進(jìn)行數(shù)據(jù)的采集、分析、控制、改進(jìn)來提高產(chǎn)品的質(zhì)量和降低成本，由于控制圖是SCP的技術(shù)基礎(chǔ)，因此詳細(xì)應(yīng)用了排列圖和-R圖控制圖是科學(xué)管理生產(chǎn)過程的重要依據(jù)，是發(fā)現(xiàn)過程異常并提前預(yù)警的重要方法之一通過采用控制圖對生產(chǎn)過程進(jìn)行有效的監(jiān)控，及時發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)過程中的異?，F(xiàn)象并迅速找出造成異常的原因，對于提高產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效能都具有極其重要的意義致謝本篇論文自始至終是在我在學(xué)校導(dǎo)師伍建軍精心指導(dǎo)下完成的，文章的許多思想和方法均得自于他的啟迪導(dǎo)師一絲不茍、精益求精、科學(xué)民主的治學(xué)風(fēng)范，以及淵博的學(xué)識、精辟的見解使本人受益終生這次課程設(shè)計的每個實(shí)驗(yàn)細(xì)節(jié)和每個數(shù)據(jù)，都離不開老師您的細(xì)心指導(dǎo)而您開朗的個性和寬容的態(tài)度，幫助我能夠很順利的完成了這次課程設(shè)計至此論文完成之際，特向我尊敬的導(dǎo)師致以深深的謝意同時感謝對我?guī)椭^的同學(xué)們，謝謝你們對我的幫助和支持，讓我感受到同學(xué)的友誼參考文獻(xiàn)[1] Eugene L．Grant等著．胡良?xì)g等譯．統(tǒng)計質(zhì)量管理．機(jī)械工業(yè)出版社.2006：1～3[2] 陳俊芳.質(zhì)量管理學(xué).北京:中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，2004.8：1～7[3] 張一鳴，李國喜.集成化質(zhì)量管理系統(tǒng)的設(shè)計研究.國防科技大學(xué)，2004.03：44～52[4] 劉廣第.質(zhì)量管理學(xué)北京:清華大學(xué)出版社，2003.1：5～7[5] 傅利平.SCP運(yùn)作實(shí)務(wù)深圳:海天出版社，2002.8[6] 周紀(jì)蘿，茹詩松.質(zhì)量管理統(tǒng)計方法北京:中國統(tǒng)計出版社，1999.9：2～3[7] 劉廣第.質(zhì)量管理學(xué)北京:清華大學(xué)出版社，2003.1：5～7[8] 何位，于忠海.統(tǒng)計過程質(zhì)量控制圖改進(jìn)及其實(shí)現(xiàn)方法研究.燕山人學(xué)，2004.2：1～7- 25 -。
