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1、 品质管理品质知识质量管理设计报告 目录 一、某纺织梳理器材公司产品质量分析（1）二、某电缆厂产品质量分析（9）三、持续质量改进在空调热交换器生产车间的应用（16）四、某手表厂质量控制（23）五、湖南工程学院宿舍满意度问卷调查（31）六、参考文献（41）七、致谢（42）八、附录(43)九、课程设计成绩评价表（44）题目一某纺织梳理器材公司产品质量分析（一）题目 某公司是一家专业制造纺织梳理器材的中外合资企业。公司的产品有金属针布、弹性针布、固定盖板针布、分梳辊与分梳辊针布、整体锡林，其中主导产品金属针布和弹性盖板针布的产销售量，连续多年来在国内同行一直遥遥领先。公司始终坚持“质量是企业的生存之
2、本”，追求卓越的产品品质。公司主导产品金属针布（占销售额的 65%）的原材料是是5.5mm 中高碳钢线材，线材拉拔成直径为1.02.0mm 的钢丝后进行压扁，最后对压扁的坯条进行连续充齿，加工成形。在钢丝每次拉拔后要进行球化退火，压扁后要进行再结晶退火，而退火硬度均匀中性、金相组织的好坏和表面成色直接影响后续加工和成品质量。工艺流程如图 1.1：图 1.1 工艺流程图 金属针布成品质量的优劣，用户衡量指标主要有以下几个方面：锋利度、平整度、耐磨度、粗糙度、色差。一段时间以来，用户反映公司金属针布在耐磨度和色差方面存在较大的问题，色卷也存在一定的困难（影响平整度）；坯条再结晶后产品质量指标（硬度
3、、成色和金相组织）直接或间接影响到成品的质量；热处理工序利用井式炉，通过氮气保护坯条进行再结晶处理，属于特殊质量过程，有必要对其过程能力进行一次全面测量。为此，决定成立质量控制小组（QC 小组），利用质量管理的方法和工具进行分析和解决问题。该公司一分厂成立 QC小组，本小组成员 7 人（见表 1.1），分别为公司研究所、分厂技术人员及相关管理人员，专门针对公司和坯条热处理过程中的质量波动而展开各项活动，活动定期进行。现场调查：QC 小组对热处理工序井式炉再结晶退火目前存在的问题进行了统计分析，发现近两个月的井式炉坯条再结晶质量缺陷见表 1.2。拉 丝 冲淬卷（成品）轧 制 钢 丝 热处理 坯
4、条 热处理 表 1.1QC 小组成员情况 序号 姓名 年龄 性别 职务 文化程度 小组任务 组内分工 1 龚某 34 男 分厂厂长 硕士 组长 负责协调 2 朱某 34 男 工程师 本科 副组长 方案编制、落实 3 孙某 40 男 工程师 本科 成员 技术方案实施 4 周某 37 男 热处理工长 本科 成员 现场实施监督 5 徐某 39 男 工艺员 大专 成员 现场实施 6 顾某 42 女 操作员 大专 成员 现场记录 7 许某 29 女 核算员 大专 成员 统计 表 1.2 井炉式坯条再结晶质量缺陷分类表 序号 缺陷项目 频数 不合格百分比%频数百分比%累计频数百分比 1 硬度不高 185
5、2.98 50.8 50.8 2 硬度过高 95 1.53 26.1 76.9 3 花斑 36 0.58 9.9 86.8 4 发彩 28 0.45 7.7 94.5 5 成色差 15 0.24 4.1 98.6 6 组织不好 5 0.08 1.4 100 合计 364 5.86 100 近两个月该工序生产总数为 6205 件，不合格率为 5.86%（二）要求 1试用 Minitab 软件，绘制缺陷项目排列图，确定主要问题是什么？2用表 1.3 给出的坯条硬度测定数据，利用 Minitab 软件对该工序的稳定性和工序能力进行分析。该指标的技术要求为（三）设计过程 1试用 Minitab 软件，
6、绘制缺陷项目排列图 图 1.2 由图 1.2 可知，主要问题是硬度不足和硬度过高，因为此两个因素的不合格百分比分别达到了整个不合格百分比的 50.8%，26.1%，都占据了相当大的一部分，故应该将精力持续的集中于这两个因素上，可以以较好的改进获得较大的收益，从而提高资源的利用率，降低成本获得较大的利益。2.用表 1.3 给出的坯条硬度测定数据，利用 Minitab 软件对该工序的稳定性和工序能力进行分析 EXCEL 中求标准差的函数:=STDEVP(A2:A20)表 1.3 坯条硬度测定数据表 样本号 测定值 样本均值（0.0000）样本标准差（0.000000）1 200 200 195 1
7、98 190 192 195.8333 4.215052 2 185 175 182 180 190 195 184.5000 7.176350 3 185 190 205 198 195 193 194.3333 6.860515 4 195 190 192 195 190 190 192.0000 2.449490 5 180 185 195 186 192 194 188.6667 5.921711 6 185 185 182 185 198 195 188.3333 6.501282 7 190 175 185 183 180 192 184.1667 6.306082 8 205 1
8、90 205 198 200 198 199.3333 5.573748 9 165 182 182 165 180 190 177.3333 10.152175 10 195 192 205 188 185 193 193.0000 6.899275 11 196 185 185 180 182 190 186.3333 5.819507 12 176 196 192 200 195 194 192.1667 8.352644 13 195 185 192 185 198 195 191.6667 5.501515 14 195 198 193 192 195 190 193.8333 2.
9、786874 15 195 198 193 192 195 190 193.8333 2.786874 16 195 185 172 195 198 185 188.3333 9.709102 17 186 185 180 192 185 183 185.1667 3.970726 18 185 190 215 198 200 198 197.6667 10.250203 19 190 195 195 190 183 192 190.8333 4.445972 20 198 192 200 188 185 195 193.0000 5.796551 计算各子组的平均值和标准差。各子组的平均值见
10、 1.3 准差需要利用有关公式计算，例如，第一子组的标准差为：其余参见表 1.3 准差栏。步骤 3：计算所有观测值的总平均值和平均标准差。得到，。步骤 4：计算s图的控制限，绘制控制图。先计算s图的控制限。从计量控制图系数表可知,当子组大小 n=6 时，代入S图公式，得到：计算由于子组大小 n=6，从计量控制图系数表知，将，代入图的控制限公式，得到：图 1.3 由图 1.3 控制图可知，第 8 组值为 177.333 小于，第 9 组值为 199.333 大于故过程的均值失控。故可以去掉第 8 组、第 9 组的数据，重新计算 R 图与图的参数。表 1.4 改进后的坯条硬度测定数据表 样本号 测
11、定值 样本均值（0.0000）样本标准差（0.000000）1 200 200 195 198 190 192 195.8333 4.215052 2 185 175 182 180 190 195 184.5000 7.176350 3 18190 205 198 195 193 194.3333 6.860515 5 4 195 190 192 195 190 190 192.0000 2.449490 5 180 185 195 186 192 194 188.6667 5.921711 6 185 185 182 185 198 195 188.3333 6.501282 7 190
12、175 185 183 180 192 184.1667 6.306082 8 195 192 205 188 185 193 193.0000 6.899275 9 196 185 185 180 182 190 186.3333 5.819507 10 176 196 192 200 195 194 192.1667 8.352644 11 195 185 192 185 198 195 191.6667 5.501515 12 195 198 193 192 195 190 193.8333 2.786874 13 195 198 193 192 195 190 193.8333 2.7
13、86874 14 19185 172 195 198 185 188.3333 9.709102 5 15 186 185 180 192 185 183 185.1667 3.970726 16 185 190 215 198 200 198 197.6667 10.250203 17 190 195 195 190 183 192 190.8333 4.445972 18 198 192 200 188 185 195 193.0000 5.796551 此时，s图：参见图 1.4 标准差控制图。可见，标准差s控制图不存在变差可查明原因的八种模式，那么，可以利用来建立图。由于子组大小 n=
14、5，从计量控制图系数表知，将，代入图的控制限公式，得到：由图1.4 的均值控制图可知，没有出现变差可查明原因的八种模式。即标准差控制图和均值控制图都没有出现可查明原因的八种模式，说明装配作业中螺栓扭矩的生产过程处于统计控制状态。图 1.4 图 1.5 工序能力指数 Cpk=0.41，Cp=0.49，这两个值都比较比较小，且相差不大说明过程能力严重不足，过程的这主要问题是 太大，改进的过程首先要着眼于降低过程的波动。题目二某电缆厂产品质量分析 （一）题目 某电缆厂生产的某种电线有 8 个生产工序：压胶、挤橡、硫化、试电、编织、过油、塑胶、包装。据分析，电线的质量不稳定，有时废品率高达 20%以上
15、。为了解决这一问题，保证产品质量的稳定性，企业成立了课题组，请运用 Minitab软件计算、绘图，并进行分析和决策：1.寻找造成质量不稳定、废品率高的主要质量问题 根据需要，从废品电线中随机抽检获得 100 个数据，如表 2.1 所示：表 2.1 不合格项目 压胶 硫化 塑胶 挤橡 其它 不合格数 7 15 20 55 3 注：试电、编织、过油、包装各工序的不合格率极小，故全部合并为“其他”一项。请运用所学的 QM 方法进行分析，找出造成质量不稳定、废品率高的主要质量问题。2.分析主要质量问题产生的原因 通过上述分析得知，主要质量问题是“挤橡”。即“挤橡”工序是造成电线质量不稳定的关键工序。针
16、对这一情况，课题组召开质量分析会，就挤橡工序通过因果图进行详细分析，图 2.1 所示。经过因果图分析，明确了影响挤橡工序质量的各种原因。并且经现场测试验证后，对相对影响大的原因：混合胶质量差，内外模对不好，采取了相应的措施，保证其处于正常稳定状态。3分析关键工序“挤橡”的生产稳定情况 在第“2”步的分析中，虽然明确了影响挤橡工序质量的各种原因，但并不了解挤橡工序质量的现状。因此，从工序中随机抽取了20 组 100 个数据（挤橡工序的质量特性是挤橡厚度，标准为（10.1）mm），如表 2.2 所示:表 2.2 测量单位：0.01 组号 x1 x2 x3 x4 x5 组号 x1 x2 x3 x4
17、x5 1 0.96 0.96 1.04 1.04 1.08 11 0.92 1.02 1.0 1.04 1.06 2 0.94 1.02 0.98 0.98 1.0 12 1.02 0.93 1.04 0.98 1.08 3 1.02 1.02 1.04 0.98 1.02 13 0.94 1.0 0.93 1.02 0.98 4 1.0 0.96 1.08 0.96 1.02 14 1.04 0.96 1.0 1.04 1.02 5 0.98 1.02 1.02 1.08 1.0 15 1.06 0.98 1.02 0.96 1.04 6 1.0 0.96 0.96 0.98 1.04 16
18、 1.0 1.02 0.93 1.04 1.02 7 1.0 0.98 0.94 1.06 1.02 17 1.06 1.0 1.02 1.08 0.96 8 1.0 1.02 1.04 0.98 1.0 18 1.08 1.02 1.0 0.93 1.06 9 0.96 1.02 1.04 0.98 1.04 19 1.06 1.06 0.95 1.06 1.02 10 1.06 1.02 1.0 0.98 1.04 20 1.02 0.96 1.0 1.04 0.94 4.分析关键工序“挤橡”的工序能力 通过第“3”步的分析，可以看出直方图形状为两边低中间高，左右基本对称，没有明显的“失稳
19、”情况，说明工序处于稳定状态。但其工序能力是否满足技术要求呢？满足的程度如何？请进一步分析工序能力，并计算工序不合格品率？经计算工序能力指数,可知挤橡工序的工序能力不足。针对这一情况，请你提出提高工序能力的思路和措施（请查阅相关资料）。课程组在采纳你提出的措施 的基础上，又采取了“三自，一控”的质量控制方法（见表 2.3）表 2.3 序号 检查内容 执行标准 采用手段 1 操作者检查自己的产品 按工艺规范和标准 卡尺 2 区分合格品与不合格品 按工艺规范和标准 卡尺 3 自己做好加工者，日期，质量标记 自己定标记，记录 自检记录表 4 操作者要控制自检正确率 自 检 正 确 率=（专检合格数/
20、自检合格数）100%每天统计 5 操作者要求自检正确 认真自检 上述措施实施一段时间后，为了验证其是否有效，随机抽检产品，取得 100 个数据，如表 2.4 所示。表 2.4 组号 x1 x2 x3 x4 x5 组号 x1 x2 x3 x4 x5 1 1.0 1.0 1.02 1.08 1.0 11 1.0 1.02 1.04 1.04 1.0 2 1.0 1.06 1.02 0.98 1.0 12 0.98 1.02 0.98 0.98 1.0 3 0.98 1.0 1.04 0.98 0.98 13 1.04 1.02 1.02 0.98 1.02 4 0.98 1.0 1.0 0.98
21、1.04 14 1.0 1.0 1.04 0.98 1.02 5 1.02 1.02 1.0 0.96 1.0 15 1.0 1.02 1.02 1.04 0.98 6 0.98 0.96 0.98 1.04 1.04 16 0.98 0.98 1.0 1.0 1.02 7 1.0 0.98 1.08 1.04 1.02 17 1.0 0.98 0.98 1.02 1.0 8 1.04 1.02 1.08 0.98 0.96 18 1.0 1.02 1.04 0.98 1.0 9 1.0 0.96 1.0 0.96 1.02 19 0.98 1.02 1.02 1.0 0.98 10 0.98
22、 0.96 0.96 0.98 1.0 20 1.02 1.0 1.02 0.98 1.04 5.设计控制图，进行工序的日常控制 为了巩固采取措施的成果，使得工序长期处于稳定的控制状态，课题组决定利用控制图进行日常工序质量控制。请你依据前述资料，针对挤橡工序设计-R 控制图。要确认所设计的控制图能够起到控制作用！同时，为“挤橡”工序的操作人员提供控制图的使用说明。（二）要求 1.用 Minitab 软件画排列图，寻找造成质量不稳定、废品率高的主要质量问题 2.试通过表 2.2 用 Minitab 软件作直方图分析挤橡工序质量的稳定情况（包括图形的分析、工序能力的计算和分析）。3.试通过表 2.
23、4，核算工序能力指数，计算工序不合格率，来评价采取措施后的工序质量状态。4.谈谈利用控制图对生产过程进行日常控制的重要意义。（三）设计过程 1.运用用 minitab 软件画出排列图（见图 2.2）图 2.2 不合格项目排列图 据上图，55%的不合格品归因于“挤橡”工序，即造成质量不稳定、废品率高的主要质量问题为“挤橡”，因此集中精力解决挤橡问题可使整个电线生产过程得到最大程度的改进。2.分析“挤橡”工序的质量稳定情况 利用 minitab 软件，根据表 2 作出直方图（见图 2.3）。图 2.3 质量特性的直方图 可以看出，直方图形状为两边低中间高，左右基本对称，没有明显的“失稳”情况，说明
24、工序处于基本稳定状态。3.分析关键工序“挤橡”的工序能力（1）初始工序能力分析 已知标准中心 M=(+)/2=(0.9+1.1)/2=1.0mm；根据表 2.2 数据，计算得样本均值，即分布中心=1.0071mmM,标准差S=0.0413，故为双侧公差且分布中心与标准中心不重合的情况；=M-=1.0-1.0071mm=0.0071mm；T=-=0.2；K=2/T=20.0071/0.2=0.071；=T/6S=0.2/（60.0413）=0.807；所以=(1-K)=0.807（1-0.071）=0.74971。作为关键工序，“挤橡”的工序能力明显不足，处于极高风险状态，此时应停止生产，查明系
25、统性因素，可从以下方面采取措施，以提高值：1.调整过程加工的分布中心，减少个偏移量。对影响过程质量的 5M1E 因素进行分析，找出造成加工分布中心偏移的原因。减少偏移量的主要措施包括：对大量生产过程进行统计分析，得出六大因素随时间的推移而逐渐变化的规律，及时进行调整或采取设备自补偿调整；根据中心偏移量，通过首件检验调整设备；改变操作者习惯，以标准中心为加工依据。2.提高过程能力，减少分散程度。可从以下措施入手：改进工艺方法，优化工艺参数，推广应用新材料、新工艺、新技术；改造更新设备，以使其与产品质量标准要求相适应；加强现场质量控制，设置关键、重点过程的过程管理点，开展 QC 小组活动，是工序处
26、于控制状态。3.在不影响产品质量的前提下，可适当放宽标准范围。（2）改进后的工序能力分析 根据表 2.4 数据，计算得均值=1.0046，标准差 S=0.0268；=M-=1.0-1.0046mm=0.0046mm；T=-=0.2；K=2/T=20.0046/0.2=0.046；=T/6S=0.2/（60.0268）=1.244；所以=(1-K)=1.244（1-0.046）=1.1871.244；不合格率 P=1-3(1-K)-3(1+K)=1-31.244(1-0.046)-31.244(1+0.046)=0.03%采取一定措施后 Cpk 值得到了提高，且不合格品率大大降低，证明措施是有效
27、的。工序有所改进，但改进幅度不大，仍处于高风险状态。这是由于课程组采取的“三自，一控”质量控制措施只是从操作者和产品检验的角度出发。为进一步提高工序能力，在一定的经济基础上，应当注重设备、工序的创新，从而提高 过程能力，减少分散。4.设计“挤橡”工序的控制图 运用 minitab 软件作出关键工序的控制图（见图 2.4）图2.4关键工序的-R图（1）使用说明 如图 2.4 所示，纵坐标表示需要控制的质量特性，横坐标表示按系统取样方式得到的样本编号，上、下两条边界虚线表示公差上限（）和公差下限（），中间两条红色的虚线线分别表示上控制界限（UCL）和下控制界限（LCL），正中间的细直线表示中心线（
28、CL）。在控制图上，采取系统取样方式取得样本质量特性，用点子描绘在图上相应位置。根据日常工作中该项目的分析频率和分析人员的技术水平，每间隔适当时间，取两份平行的控制样品，随环境样品同时测定，对操作技术较低的人员和测定频率低的项目，每次都应同时测定控制样品，将控制样品的测定结果，根据下列规定检验分析过程是否处于控制状态。如此点在上、下控制限之间区域内,则测定过程处于控制状态,环境样品分析结果有效;如果此点超出上、下控制限,但仍在上、下公差限之间的区域内,提示分析质量开始变劣,可能存在“失控,倾向,应进行初步检查,并采取相应的校正措施:若此点落在上、下公差限之外,表示测定过程“失控”,应立即检查原
29、因,予以纠正。环境样品应重新测定;如遇到 7 点连续上升或下降时(虽然数值在控制范围之内),表示测定有失去控制倾向,应立即查明原因,予以纠正;即使过程处于控制状态,尚可根据相邻几次测定值的分布趋势,对分析质量可能发生的问题进行初步判断。当控制样品测定次数累积更多以后,这些结果可以和原始结果一起重新计算总均值、标准偏差,再校正原来的控制图。（2）利用控制图进行日常控制的意义 利用控制图对生产过程进行日常控制具有重要的实践意义，具体表现在以下几方面：判断生产工序质量的稳定性。评定生产过程的状态，发现以便及时消除生产过程的异常现象，有效预防废、次品的产生。确定设备与工艺装备的实际精度，以便正确的做出
30、技术上的决定。为真正地制定工序目标和规格界限确立了可靠的基础，也为改变为能符合经济性的规格标准提供了依据。题目三持续质量改进在空调热交换器生产车间的应用（一）题目 空调制冷能力一年不如一年，原因有很多，排除安装和保养不当，制冷剂泄露为主要原因之一：有数十个焊接点的热交换器存在漏点往往是制冷剂泄露的最主要原因。从顾客的角度来说，热交换器的散热性能好当然是很重要的，但可靠性高，不能泄露制冷剂也非常关键。制冷剂泄露导致空调制冷热效果低于使用初期的效果，会大大降低顾客对企业的信心。通过市场调查及维修记录分析，可以看出热交换器泄露的主因在于焊口缺陷；而从历史数据来看，在该企业空调产品的焊接质量缺陷中，自
31、动焊接工序造成的缺陷约占 70左右。经过粗略的质量成本核算，该企业每年由于热交换器泄露导致的直接经济损失就达到 1000 万元，如果将由此带来的外部损失成本记入在内，如顾客的流失、企业信誉的下降，企业损失势必更高。因此，提高热交换器的产品可靠性对空调整机的“长效”至关重要。找到了质量改进的方向后，生产部成立热交换器生产车间质量改进小组对热交换器的生产过程质量进行调查和研究。首先确定热交换器生产过程质量改进的流程图，如图 3.1 所示：图3.1热交换器生产过程质量改进流程图 1确定关键工序 图3.2为热交换器的生产流程示意图。主要原材料为铜管和铝箔，一部分铜管经过弯长u管设备，与冲床冲过的铝箔组
32、装在一起再经过涨管机使得长u管的外壁同铝箔充分接触以便提高热交换率；另一部分铜管经过弯半圆管设备成为半圆管，经过清洗，并套上焊环，然后将其按一定顺序插在涨管后的长u管管口，经过自动焊接设备，热交换器部件基本完成了。随后将经过包括人工在内的多个检漏工序，最终作为合格品送往总装配车间进行整机装配。图3.2热交换器生产流程图 弯半圆管 清洗套环 插半圆管 弯长 U 管 穿 片 冲片 胀 管 自动焊接 卤检 喷雾器 目测 装配 补焊 补焊 图3.3热交换器焊口示意图 2.定性分析 产品的质量有50以上在产品设计阶段已经被决定了，因此在质量改进之前了解产品设计原理，对查找慢性质量缺陷的原因，改进过程的质
33、量非常重要。热交换器的基本构造是用半圆管连接多个长u管，形成曲折的回路，以便于制冷剂有充分的时间和面积与套在 长u管上的铝箔进行热量交换。半圆管与喇叭口的配合间隙是影响焊口质量的主要因素，如图3.3所示，长u管口被略微涨大形成喇叭口，在弯好的半圆管上套上焊环(熔点低于半圆管和长u管)，再插入喇叭口，送入自动焊接机，焊环融化后可以均匀地分布在半圆管外壁和长 U管内壁的间隙中。因此在设计上要保证半圆管和长u管的间隙配合不能太松，也不能太紧。太松会造成焊漏，充制冷剂时必然会出现大量泄露，在批量生产情况下造成不小的经济损失；太紧则焊环融化后堆积在喇叭口上，看似焊好了，实际没有将两管连接在一起，形成虚焊
34、，在空 调运行一段时间后必然会出现问题。目前，工艺上通过控制半圆管中心距和喇叭口中心距来控制配合间隙。半圆管的中心距和喇叭口的中心距技术要求为(30802)mm，但半圆管与喇叭口的配合间隙仅为0 2mm(9 72mm-9 52mm)，那么在理论上，当半圆管的中心距为上限31mm，而喇叭口的中心距为下限30 6mm时半圆管刚好能插入喇叭口。在实际加工时，半圆管的中心距和喇叭口中心距部分超出了公差上下限，使得半圆管不能顺利插人喇叭口而要依靠其他工具敲人。此时，半圆管与喇叭口其中一边的配合间隙为0，另一边的配合间隙为02mm，容易导致焊堵、焊漏、虚焊等焊接缺陷，部分虚焊情况甚至经过一段时间使用后才产
35、生泄漏，这就是空调不能保持“长效”的主要原因。因此尽管热交换器焊接口的工艺设计是可行的，但也需要加工过程有足够的过程能力来保证，控制中心距以保证它不超出公差上下限。热交换器车间的自动焊工序是反映焊接质量最客观的一环，因此在这个工序进行成品质量调查采样，对各类焊口质量缺陷及发生频率作出统计，如表3.1。表3.1焊口缺陷统计表 缺陷类型 虚焊 夹渣 过烧 焊料不饱和 其他 样本数量 56 35 10 6 5 3定量分析 应用统计过程控制查找出现不合格品较多的工序。首先对各个关键工序进行过程能力分析，对过程能力严重不足的工序进行改进，对过程能力尚可的工序用控制图进行监控，以保证工序质量处于稳定状态。
36、首先确定关键工序，图 2.2 显示的生产流程中有阴影的 6 个工序都会不同程度地影响焊口质量：半圆管的中心距是否符合标准决定半圆管与喇叭口间隙配合 适当与否，缺陷类型以虚焊居多；焊口清洗不干净，喇叭口在胀管工序中破裂，以及自动焊接工序的火焰温度、焊枪距离配合都会造成各种焊口缺陷或影响焊接质量。其中自动焊接工序是实现焊接的最关键的工序，但其焊接质量水平在很大程度上取决于半圆管与喇叭口间隙配合是否得当。因此，在对自动焊接工序进行分析和改进之前，先要分析和改进半圆管弯制工序、套环工序及胀管工序的过程能力。(注：插半圆管工序为人工操作)鉴于弯管工序、套环工序和胀管工序对自动焊接工序的质量将产生十分关键
37、的影响，因此质量小组决定先分别调查柜机厂热交换器车间及热交换器车间各半圆管弯管机、套环机及胀管机的工序过程能力。在进行工序过程能力测算之前，质量小组首先绘制 Xbar-R 分析用控制图，并用去掉异常点的方法调整分析用控制图，根据分析用控制图得到控制用控制图。确定工序处于稳定受控状态后，对各台机器的产品进行随机抽样，并计算各机器的过程能力指数 CP 和 CPK.以热交换器一车间 2 号弯管机为例，随机抽取 2 号机生产的 88 个半圆管，测量其中心距，确定半圆管生产工序处于稳定受控状态，然后检验样本数据的正态性。经过计算，该机的 Cp=1117，Cpk=0581，这说明其过程能力尚可，但是过程分
38、布中心与公差中心有偏差。半圆管的中心距均值向公差中心右方偏移，即偏大，不能满足规格要求，潜在缺陷的比例非常大。调查结果如表3.2 和表 3.3 所示。表 3.2 热交换器一车间弯半圆管、套环、胀管工序过程能力情况 表3.3热交换器二车间弯半圆管、套环、胀管工序过程能力情况 工序 过程能力 Cpl Cpu Cpk Cp 1 弯半圆管 1 号 1.459 0.882 0.882 1.17 2 号 1.654 0.581 0.518 1.117 2 套环 1 号 1.255 0.976 0.976 1.116 2 号 3 号 1.721 1.34 0.933 1.177 0.933 1.177 1.
39、327 1.259 3 胀管 1 号 0.514 0.496 0.97 1.06 2 号 0.529 0.489 0.489 0.509 3 号 0.58 0.655 0.58 0.617 序号 工序 过程能力 备注 4解决方案 热交换器出现大量潜在焊接质量缺陷，从表面上看似乎是自动焊接工序的原因，如果直接应用试验设计来调整焊接设备参数并不能达到理想目标。因为如果生产过程不稳定，存在系统误差，则不能找到最优的参数组合，所以首先应使用基础质量工具鉴定热交换器的生产过程是否处于统计上的稳定状态，消除系统误差。经过应用统计工具发现，该生产流程本身不必要进行大幅度改进，但个别工序的过程能力过于低下，导
40、致最终的自动焊接工序产生大量潜在质量缺陷，因此需要首先提高这些工序的过程能力，待整个生产过程稳定后再对自动焊接工序作进一步改善。具体改进方案：5换热器生产过程的进一步质量改进 在对自动焊接工序有重要影响的各个工序进行分析和改进后，质量小组已经完成了一个PDCA循环，但这并不代表造成热交换器焊接质量低的原因已经得到了彻底解决。因此在对弯管、套环和胀管工序进行质量改进后，除了需要不断运Cpl Cpu Cpk Cp 1 弯半圆管 1 号-0.07 1.26-0.07 0.6 对应 1 号弯半圆管工序 对应 2 号弯半圆管工序 2 号 0.12 1.07 0.12 0.6 2 套环 1 号 0.06
41、1.43 0.06 0.75 2 号 0.06 1.41 0.06 0.74 3 胀管 1 号 0.97 1.15 0.97 1.06 2 号 1.01 1.10 1.01 1.06 3 号 0.82 1.02 0.82 1.92 用统计质量控制工具，如控制图等来保持现有成果，及时发现问题，还要进一步对自动焊接工序立项，作单独的质量改进项目。因为在降低了由配合间隙不当造成的虚焊可能性之后，焊口缺陷仍然存在较高比例的虚焊和过烧问题(参见图3.2)，这主要由自动焊接工序决定。作为完成焊接功能的关键工序，由于其工艺复杂，影响因素众多，值得注意的是，如果不对整个热交换器生产流程进行统计过程控制而直接进
42、行自动焊接工序的试验设计，则会由于系统误差导致试验结果不尽如人意。因此在进行试验设计之前，首先需要保证该工序质量稳定，工序波动范围尽可能地小；在建立自动焊接工序控制用控制图后，再对工艺参数进行优化。这将是一个长期的过程，需要质量小组作长期的努力。（二）要求 1.根据表3.1，对产品质量补充定性分析。2.根据表3.2和表3.3的相关数据分别对弯管机工序、套环工序、胀管工序补充改进方案。（三）设计过程 1.根据表3.2，对产品质量补充定性分析 热交换器车间的自动焊工序是反映焊接质量最客观的一环,因此在这个工序进行成品质量调查采样，对各类焊口质量缺陷及发生频率作出统计图3.4，从下图可以看出,目前热
43、交换器焊口质量缺陷最严重的问题为虚焊和夹渣,这两种缺陷占总缺陷的 82%,需要集中力量解决这两个方面的问题。从前面的焊口原理分析可以看出,半圆管和喇叭口的配合间隙不当是导致虚焊的主要原因。图 3.4 焊口缺陷排列图 2.根据表 3.2 和表 3.3 的相关数据进行改进 （1）弯管机工序补充：依据表 3.2 和表 3.3 的数据，两个车间的弯半圆管工序都存在一定的分布中心和公差中心的偏离，第一车间的弯半圆管工序过程能力非常不足，需要采取紧急措施，改善质量并追究原因，必要时规格再做检验；第二车间的弯半圆管工序过程能力稍好，但仍处于不足状态，说明产品有不合格品产生，需作全数检验或加严检验，过程有妥善
44、管理的必要。（2）套环工序补充：依据表 3.2 和表 3.3 的数据，两个车间的套环工序都存在一定的分布中心和公差中心的偏离，第一车间的套环工序能力非常不足，需要采取紧急措施，改善质量并追究原因，必要时规格再做检验；第二车间的 1.2 号套环工序能力为不足，说明产品有不合格品产生，需作全数检验或加严检验，过程有妥善管理的必要，3 号套环工序能力为理想，应使过程保持控制状态，否则产品随时有发生不合格品的危险。（3）胀管工序补充:依据表3.2和表3.3的数据，两个车间的胀管工序都存在一定分布中心和公差中心的偏离,第一车间的1、3号胀管工序过程能力不足,产品有不合格品产生，需作全数检验或加严检验,2
45、号胀管工序过程能力理想，应使过程保持控制状态，否则产品随时有发生不合格品的危险。第二车间的2、3号工序过程能力非常不足，需要采取紧急措施，改善质量并追究原因，必要时规格再做检验，3号胀管工序过程能力不足，产品有不合格品产生，需作全数检验或加严检验，过程有妥善管理的必要。题目四某手表厂质量控制（一）题目 某手表厂为了提高手表质量，应用排列图分析造成手表不合格的原因，发现“停摆”占第一位。为了解决停摆问题，再次应用排列图分析造成停摆的原因，结果发现主要是由于螺栓脱落造成的，而螺栓脱落则是由螺栓松动造成。为此，厂方决定应用控制图对装配作业中的螺栓扭矩进行过程控制。在生产线上收集到如下随机数据（公差为
46、 141.8-181.8），见表 4.1。表 4.1 手表的螺栓扭矩 子组号 直径 平均值 极差 R X1 X2 X3 X4 X5 1 155.8 175.8 165.8 167.8 163.8 2 167.8 171.8 163.8 167.8 165.8 3 169.8 167.8 161.8 163.8 161.8 4 169.8 165.8 171.8 165.8 167.8 5 154.8 166.8 163.8 166.8 168.8 6 165.8 159.8 163.8 173.8 169.8 7 168.8 170.8 160.8 176.8 166.8 8 159.8 16
47、1.8 163.8 165.8 167.8 9 157.8 163.8 165.8 153.8 165.8 10 175.8 163.8 163.8 157.8 175.8 11 169.8 175.8 167.8 161.8 167.8 12 149.8 161.8 163.8 165.8 171.8 13 166.8 160.8 148.8 154.8 152.8 14 165.8 167.8 165.8 171.8 165.8 15 163.8 159.8 155.8 169.8 173.8 16 159.8 163.8 157.8 165.8 153.8 17 152.8 159.8
48、155.8 182.8 169.8 18 167.8 167.8 173.8 165.8 163.8 19 171.8 171.8 167.8 161.8 161.8 20 169.8 161.8 163.8 155.8 161.8 21 163.8 165.8 166.8 170.8 154.8 22 167.8 161.8 171.8 173.8 159.8 23 173.8 165.8 160.8 166.8 161.8 24 175.8 165.8 167.8 158.8 163.8 25 152.8 161.8 165.8 159.8 171.8 （二）要求 1.各子组的平均值i和极
49、差；2.所有观测值的总平均值和平均极差；3.计算 R 图和图的控制限；4.用 Minitab 软件画-R 图 5.-R 图分析及改进处理；6.计算改进后的过程能力指数并作简单分析。（三）设计过程 1.利用相关软件计算出各子组的平均值i和极差 Ri，见下表 4.2：表 4.2 各子组平均值和极差 子组号 直径 平均值 极差 R X1 X2 X3 X4 X5 1 155.8 175.8 165.8 167.8 163.8 165.8 20 2 167.8 171.8 163.8 167.8 165.8 167.4 8 3 169.8 167.8 161.8 163.8 161.8 165 8 4
50、169.8 165.8 171.8 165.8 167.8 168.2 6 5 154.8 166.8 163.8 166.8 168.8 164.2 14 6 165.8 159.8 163.8 173.8 169.8 166.6 14 7 168.8 170.8 160.8 176.8 166.8 168.8 16 8 159.8 161.8 163.8 165.8 167.8 163.8 8 9 157.8 163.8 165.8 153.8 165.8 161.4 12 10 175.8 163.8 163.8 157.8 175.8 167.4 18 11 169.8 175.8 1