工業(yè)工程專業(yè)課程設計制造過程中的質量SPC策劃與實施

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1、 提供完整版的各專業(yè)畢業(yè)設計， 工業(yè)工程專業(yè)課程設計 設計題目：制造過程中的質量SPC策劃與實施 設計者： 王志 班 級： 工業(yè)082 學 號： 04052008223 指導老師： 伍建軍 設計時間： 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過程來完成的，零件的加工質量和各個過程的工序能力息息相關。本次課程設計主要解決江鈴變速器在生產加工過程中存在的質量問題，通過對變速器的生產過程實施統(tǒng)計過程控制來提高

2、產品的質量。然而如何保證產品的質量并使生產過程能力不斷提高就變得至關重要，所以本文主要介紹統(tǒng)計過程控制在生產過程中的實際應用步驟和過程。鑒于此，結合江鈴有限公司變速器生產過程，應用統(tǒng)計過程控制SPC，來實現(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。本次課程設計通過對變速器主軸制造過程的實施應用，提升了產品質量，降低了成本。 關鍵詞：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

3、計目的 - 1 - 第二章 江鈴公司概括及生產現(xiàn)狀 - 3 - 2.1江鈴公司概況 - 3 - 2.2企業(yè)生產現(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實施步驟 - 6 - 第四章 制造過程中的SPC質量控制策劃與實施 - 7 - 4.1 SPC策劃實施準備階段 - 7 - 4.1.1識別關鍵過程 - 7 - 4.1.2 確定關鍵特性 - 9 - 4.1.3 確定控

4、制計劃 - 11 - 4.1.4 數(shù)據(jù)收集 - 12 - 4.2 SPC策劃實施分析階段 - 13 - 4.2.1 繪制控制圖 - 13 - 4.2.2 控制圖分析 - 13 - 4.2.3 分析異常產生原因并消除異常 - 14 - 4.2.4 剔除異常點重新繪制控制圖 - 15 - 4.2.5 過程能力計算 - 15 - 4.2.6 改進措施 - 19 - 4.3 SPC策劃實施監(jiān)控階段 - 19 - 第五章 公司實施SPC應當注意的問題和現(xiàn)狀 - 21 - 5.1 實施SPC應當注意的問題 - 21 - 5.2 江鈴企業(yè)實施SPC后的狀況 - 21 - 第六章 總

5、結 - 23 - 致謝 - 24 - 參考文獻 - 25 - 江西理工大學2008級工業(yè)工程課程設計 第一章 緒論 1.1課題選題背景 面對日趨激烈的國際、國內市場的競爭，企業(yè)能否提供高質量的產品和服務不僅僅是企業(yè)在競爭中能否取得優(yōu)勢的問題，說嚴重點，它直接關系到企業(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，必須對產品質量提出更高的要求。因此，作為國際上通行的行之有效的質量管理技術SPC，正在受到越來越多國內企業(yè)的重視，并被視為企業(yè)降低廢品率、提高產品質量、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識到形勢的嚴峻

6、性，從而提出了利用SPC技術來改進、完善生產線的現(xiàn)場管理，降低生產成本，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)上世紀初由Shewhart博士發(fā)明至今，已成為控制穩(wěn)定產出的最重要工具之一，在全世界范圍內的各類生產制造型企業(yè)中廣泛應用。SPC技術的有效實施及應用，幫助質量管理從被動的事后把關發(fā)展到過程中積極的事前預防為主，從而大大降低了企業(yè)的生產成本，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，而且要求供應商也必須采用SPC控制質量，并監(jiān)控其過程數(shù)據(jù)?？梢奡PC業(yè)已成為企業(yè)質量管理必不可少的工具和質量保證手段，也是利用高新技術改造傳

7、統(tǒng)企業(yè)的重要內容。 統(tǒng)計過程控制(Statistical Process Control，簡稱SPC)是指利用統(tǒng)計技術，對過程的各個階段進行監(jiān)控，以達到改進與保證產品質量和服務質量，改善生產能力的重要方法。當出現(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是一條簡捷地改進質量、提高生產率的途徑，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 設計目的 在快畢業(yè)之際我們必須學會獨立自主的設計課題解決問題，從而達到熟練掌握所學知識的實際應用。 通過對SPC的課程設計從而更加的

8、了解SPC在企業(yè)中的應用。 通過此次課程設計，樹立正確的設計思想，培養(yǎng)運用所學專業(yè)知識分析和解決實際問題的能力。 利用SPC技術來改進、完善江鈴變速器生產線的管理，降低生產成本，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械工業(yè)部定點生產汽車變速器和工程機械變速器總成及配件等各種齒輪傳動裝置的專業(yè)廠家，是江鈴汽車集團公司控股子公司之一，是中國國內知名的

9、變速器制造商之一。江西江鈴齒輪股份有限公司年生產能力在15萬臺，為大批量生產。產品采用流水線生產方式生產，流水線主要由單個機床或多個機床組合的機床組組成。 2.2企業(yè)生產現(xiàn)狀 目前生產的產品主要為汽車變速器，該公司現(xiàn)在生產的變速器全部是從國外引進在引進的產品的同時也引進了國外的先進技術，但在國產化的生產過程中，產品質量卻極其不穩(wěn)定，廢品率一直居高不下，導致生產成本偏高。 表2-1是公司統(tǒng)計最近生產的1000臺變速器的缺陷情況，1000臺變速器按照生產時間順序分為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

10、量 1 50 4 11 50 4 2 50 7 12 50 6 3 50 6 13 50 6 4 50 4 14 50 5 5 50 3 15 50 4 6 50 3 16 50 7 7 50 6 17 50 6 8 50 5 18 50 4 9 50 5 19 50 5 10 50 5 20 50 5 合計：樣本數(shù)k=20 由表2-1可以看出公司的產品合格率只有90%，也就是說生產100臺變速器就有十臺是廢品或不合格品。因此產品質量不合格是公司生產成本一直居高

11、不下的主要原因，所以我們必須對江鈴公司變速器生產線管理做一個系統(tǒng)的概要設計（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，它指應用統(tǒng)計學的方法，分析過程的樣本統(tǒng)計數(shù)據(jù)，以此判斷生產過程的波動是否處于可接受狀態(tài)，在必要時，調整過程參數(shù)，以降低產品質量特性值過多地偏離目標值，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.產品的質量特性值是波動的 影響產品加工質量的因素（如操作人員、設備、

12、操作方法、原材料以及環(huán)境等）在持續(xù)的生產過程中不可能保持不變，因而導致衡量產品加工質量的特性值亦會隨之變化，這也是通常所說的質量特性值發(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、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 影響質量波動的因素 特點 造成結果 處理措施 特征（表現(xiàn)） 偶然因素 （亦稱隨機因素） 1.影響微小 2.始終存在 3.方向隨機 4.難以控制 過程穩(wěn)定 （過程受控） 不加處理 質量數(shù)據(jù)形成典型分布 異常因素 （亦稱系統(tǒng)因

13、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） 嚴加處理 質量數(shù)據(jù)分布偏離典型分布 2.產品質量特性值的波動具有統(tǒng)計規(guī)律 人們采用統(tǒng)計方法分析質量特性值數(shù)據(jù)時發(fā)現(xiàn)，質量特性值數(shù)據(jù)在一定范圍內是按一定的規(guī)律波動的，這種波動符合統(tǒng)計規(guī)律。表現(xiàn)如下:當發(fā)生過程中僅有偶然因素存在時，質量特性值數(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。通過進一步分析，還可精確地找出產品質量波動的幅度，以及不同大小的波動幅度出現(xiàn)的概率以及導致這種波動發(fā)生的故障源。 因此，在生產過程中，質量管理人員需要做的僅是關注產品質量

14、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。它對生產過程進行分析評價，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性因素影響的受控狀態(tài)，以達到控制質量的目的。當過程僅受隨機因素影響時，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，隨機誤差具有一定的分布規(guī)律，當過程受控時沒有系統(tǒng)誤差，根據(jù)中心極限

15、定理#這些隨機誤差的總和，即總體質量特性服從正態(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3范圍內，即樣品特征值出現(xiàn)在（-3，+3）中的概率為99.73%，即超出正負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。當數(shù)據(jù)出現(xiàn)正負3范圍以外，根據(jù)小概率事件實際不可能發(fā)生原理，即認為已出現(xiàn)失控。如果加工處于受控狀態(tài)，則認為樣品特征值一定落于正負3范圍內，即存在3原理。SPC正是利用過程波動的統(tǒng)計規(guī)律性對過程進行分析控制的。在世界上大多數(shù)國家均以正負3

16、范圍為控制界限。因而，它強調過程在受控和有能力的狀態(tài)下運行，從而使產品和服務穩(wěn)定地滿足顧客的要求。 3.3 SPC實施步驟 實施SPC的過程一般分為三大步驟：第一步是準備階段，進行關鍵過程的識別，確定過程關鍵變量(特性)，制定過程控制計劃，進行數(shù)據(jù)收集整理；第二步是分析階段，用SPC工具對過程進行分析，繪制分析用控制圖等，根據(jù)分析結果采取必要措施，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行監(jiān)控，將生產過程的數(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過程實施步驟控制流程 第四章 制造過程中的SP

17、C質量控制策劃與實施 4.1 SPC策劃實施準備階段 4.1.1識別關鍵過程 關鍵工序是指能反應生產線上零部件加工質量的主要工序。關鍵工序能在最大程度上反應零部件質量的好壞和制造水平的高低，所以確定關鍵工序對實施SPC來說就顯得尤為的重要。 關鍵工序識別原則：形成產品主要特性的工序； 對產品質量有重大影響的關鍵工序； 屢屢發(fā)生質量問題的場合； 根據(jù)第二章我們知道江鈴公司最近生產的1000臺變速器中有100臺是不合格品，對100臺不合格品進行不合格項目統(tǒng)計得到表4-1如下： 表4-1 變速器總成檢驗報告

18、不合格項目 檢驗方法 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 兆歐表 0 二四驅開關 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M10 5 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個項目的檢查結果繪制成不合格項目帕累托圖如圖4-1所

19、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準的主要因素有：主軸、機器、人員、環(huán)境和材料。 對影響允許最大噪聲級（dB）的原因進行數(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（%）

20、主軸 51 51 61.4 61.4 人員 12 63 14.5 75.9 環(huán)境 8 71 9.6 85.5 材料 7 78 8.4 94 機器 5 83 6.0 100 合計 83 83 100 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變速器的關鍵工序是主軸加工，應將主軸加工工序選為統(tǒng)計過程控制的重點對象。 4.1.2 確定關鍵特性 由以上分析不難看出生產變速器的關鍵特性應該在主軸的生產加工上面，主軸生產工序比較復雜主要生產流程有：車坯檢驗

21、→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→產品成型。產品質量的形成是這些過程綜合作用的結果，其中有一些過程對產品質量好壞起至關重要的作用。 根據(jù)主軸質量標準對前面得到的51個不合格的主軸進行調查分析得到表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 30 30 58.8 58.8 剃齒 8 38

22、 15.7 74.5 滾齒 6 44 11.8 86.3 模工藝外圓 4 48 7.8 94.1 其他 3 51 5.9 100 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)主軸的關鍵特性在于精車切槽，切槽的力學性能、切槽尺寸等對產品質量影響大控制難度高是主軸生產成型過程中的關鍵的

23、特性。 4.1.3 確定控制計劃 控制計劃的確定是SPC準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 UCL LCL CL 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，若描點落在（UCL）與（LCL）之外，或描點在（UCL）與（LCL）之間排列不隨機，則表示過程異常，需查明原因、采取措施、設法消除、不再出現(xiàn)、納入標準。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，即生產正常情況下，因偶然因素點子

24、出界而判為異常，虛判概率記為第二類是漏判，即異常生產情況下，因產品質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，應使兩種錯誤最小。根據(jù)相關資料查的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)主軸生產的實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，其均值和標準差是各自獨立的不相關差數(shù)應分別加以控制。適用范圍廣靈敏度高是 最基本的控制圖，所以主軸生產控制就選用控制圖。 圖：UCL=+ UC

25、= 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行控制，精車切槽作為影響主軸質量的主要質量特性，加工過程復雜，尺寸要求嚴格。每天產量為300-400件，所以根據(jù)主軸的生產批量需要對該工序進行較長時間的抽樣。 抽樣方案：每加工25個主軸隨機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)：為更好地檢驗工序的穩(wěn)定性抽取25組樣本。 標準切槽速度為：

26、 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)5 1 7.87310 7.96651 7.97294 8.02092 8.03979 2 8.07552 8.02575 8.06166 7.95165 7.96186 3 8.03438 8.00412 7.95200 7.98097 7.99957 4 8.04101 8.03238 7.74886 7.87398 7.79861 5 8.12691 8.00553 7.87237 7.96278 7.89515 6

27、 8.08283 7.96550 8.02785 8.04935 8.18142 7 8.07656 7.98846 8.07508 8.04353 7.98398 8 8.04585 7.99540 7.96123 8.03777 7.94229 9 8.03145 8.01298 8.02495 7.99492 8.13032 10 8.05958 7.94382 7.94390 8.08139 7.94996 11 8.00393 8.05692 7.96356 7.97056 8.01645 12 8.03818

28、 7.91429 7.94371 8.02767 8.06489 13 8.09899 8.06431 8.07357 7.86846 7.98321 14 8.04577 7.92625 8.01882 7.94968 8.12095 15 7.92094 7.98267 8.05185 7.99932 7.96986 16 7.99205 8.00022 8.08466 7.92966 8.09203 17 7.96281 8.09104 7.99406 7.95146 8.01699 18 8.06386 7.94

29、980 8.23458 8.18407 8.10681 19 8.03445 8.03653 7.94778 8.01915 8.01545 20 7.99939 7.92994 8.18467 7.96242 8.06382 21 7.95080 8.08848 8.06816 7.96987 8.01813 22 8.03228 8.11946 8.13369 7.98138 7.88626 23 7.95479 7.98262 8.08471 8.01081 8.00823 24 8.00277 7.93163 7

30、.88774 8.01624 8.04265 25 7.98362 7.97208 7.95421 7.97744 8.04589 4.2 SPC策劃實施分析階段 4.2.1 繪制控制圖 根據(jù)前面分析結果故決定選用靈敏度高的-R控制圖，將抽樣數(shù)據(jù)導入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量特性值分布的變化是通過控制圖上點的分布體現(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 控制圖的點全部

31、在控制界限內； ② 點的排列無缺陷，即點在控制界限內的波動是隨機波動，不應有明顯的規(guī)律性； 根據(jù)控制圖的判斷準則，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，需要調查分析原因。 4.2.3 分析異常產生原因并消除異常 一、異常產生原因調查 由圖可以看出樣本點4加工深度達不到規(guī)定要求深度而樣本點18加工深度又超過規(guī)定加工深度。 經調查發(fā)現(xiàn)導致樣本點4加工深度達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致車床振動太大 3、操作工人沒有嚴格按照操作標準對其加工 再進過嚴格的試驗和相關數(shù)據(jù)分

32、析發(fā)現(xiàn)導致樣本點5加工深度達不到規(guī)定要求的原因是加工刀具損壞，導致加工刀具損壞的原因是操作工人的操作失誤導致的，而刀具損壞后工人沒有及時發(fā)現(xiàn)從而導致樣本點4的加工深度達不到規(guī)定要求。 樣本點18加工深度超過規(guī)定加工深度原因調查，經調查發(fā)現(xiàn)導致樣本點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致車床振動太大 3、操作工人沒有嚴格按照操作標準對其加工 進過嚴格的試驗和相關數(shù)據(jù)分析發(fā)現(xiàn)導致樣本點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致主軸裝夾產生偏差，而導致裝夾螺絲損壞的原因是由于操作工人沒有嚴格按照相關操作標準對其裝

33、夾，從而導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行更換。 導致樣本點4加工深度達不到規(guī)定要求深度和樣本點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格按照操作標準進行操作導致工件損壞。 為了使同樣的問題不再發(fā)生，對其操作工人進行嚴格的教育培訓使其嚴格按照操作標準來進行操作生產，將原來沒有納入操作標準的動作納入操作標準。比如原來對主軸裝夾緊固螺絲的打緊沒有嚴格的標準完全靠工人的感覺對其操作，而經過多次試驗得到對裝夾螺絲打緊的力矩應當在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

34、前工人對加工刀具檢查沒有明確的檢查周期從而導致刀具損壞不能及時發(fā)現(xiàn)導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行檢查嚴格保證刀具的正常使用。 原來的裝夾螺絲打緊沒有標準可查現(xiàn)在有了標準，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 剔除異常點重新繪制控制圖 剔除異常點4和18重新繪制控制圖如圖4-6所示，發(fā)現(xiàn)剔除異常點后過程處于穩(wěn)態(tài)，可知影響產品質量的異常因素已經排除。 圖4-6 剔除異常點后主軸切槽精度的-R控制圖 4.2.5 過程能力計算 過程能力（process capa

35、bility）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、設備、原材料、工藝方法、環(huán)境，簡稱4M 1 E。每一方面的隨機變化都可能使過程的質量特性值發(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，加上它們均是相互獨立的，它們的合成也具有正態(tài)分布的性質。 過程能力指數(shù)（process capability index）是當工序處于穩(wěn)定狀態(tài)時，工序能力滿足質量標準要求的程度，它反映了質量標準范圍與工序質量分散幅度之間的關系。其計算公式如下：當公差的

36、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)作為工序質量的評價指標毫無疑問，無偏移情況的表示過程加工的一致性，即“質量能力”， 值越大，則質量特性值的分布越“苗條”，表明加工質量越高，但這時對設備、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”，是過程的“質量能力”與“管理能力”

37、二者綜合的結果。故和二者的著重點不同，需要同時加以考慮。因此應根據(jù)技術與經濟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)的判斷標準 過程能力指數(shù) 分級 >1.67 特級（過剩） 1.33<<1.67 一級（充足），表示技術管理能力已很好，應該繼續(xù)維持； 1<<1.33 二級（滿足），表示技術管理能力較勉強，應設法提高； 0.67<<1 三級（不足），表示技術管理能力已經差，應該采取措立即改進； <0.67 四級（嚴重不足），表示應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

38、的過程能力指數(shù)的判斷標準 偏移系數(shù)k 過程能力指數(shù) 采取措施 01.33 不必調整均值 0.251.33 要注意均值的不變化 0

39、2609 8.00499 8.05275 3 8.03747 8.04776 8.00124 7.90342 7.99840 4 8.06469 8.03663 8.02636 8.09798 7.97983 5 8.07490 8.06559 7.94067 8.01855 8.10948 6 8.03037 7.96798 8.07363 8.04961 8.00007 7 8.06954 8.01952 8.09808 7.89073 7.94990 8 7.96026 8.07940 7.94644 7.9946

40、5 7.88904 9 7.94563 8.08246 7.99819 7.85936 8.01566 10 8.07821 8.01869 7.93915 8.06417 7.96448 11 7.95858 8.01782 7.87969 7.88548 8.01123 12 7.97330 7.93858 7.97472 8.09769 7.90324 13 8.02169 8.01090 8.10400 7.89574 7.99617 14 8.04080 7.99957 8.14185 8.05467 8.01

41、940 15 8.01982 8.08257 8.08152 8.01859 8.01027 16 7.98175 7.99976 7.99459 8.00521 7.99008 17 7.93645 8.01669 7.98802 7.99812 7.97854 18 8.06265 8.06890 7.96142 7.86727 8.02260 19 8.06944 8.08020 8.03740 8.09429 8.04370 20 8.03138 8.00540 7.95282 7.93647 8.14196 2

42、1 7.95161 8.00704 8.08767 8.06440 8.03389 22 7.97655 7.97899 7.99024 7.97219 8.10515 23 7.96493 8.04983 7.97251 7.99939 7.94074 24 8.03400 8.05717 8.03573 8.18041 7.98302 25 7.94875 8.03995 7.91570 7.94052 7.90277 繪制控制圖如圖4-7所示： 圖4-7 改善后主軸切槽精度的-R控制圖 將數(shù)據(jù)導入Minitab

43、軟件中生成精車切槽過程能力控制圖如圖4-8所示： 圖4-8精車切槽過程能力控制圖 由圖可看出=1.08 =1.04過程能力屬于二級（滿足），表示技術管理能力較勉強，但應設法提高，不斷進行改進。 4.2.6 改進措施 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、設備、原材料、工藝方法、環(huán)境，簡稱4 M 1 E。每一方面的隨機變化都可能使過程的質量特性值發(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，加上它們均是相互獨立的，它們的合成也具有正態(tài)分布的性質。如圖4-9所示： 圖4-9 綜合影響結果的概率分布 所以我們要想提高過程能力指

44、數(shù)必須從環(huán)境、設備、材料、操作、工藝這五個方面加以改進，從而提高過程能力指數(shù)。 表4-8 改進措施 待改進方面 改進措施 環(huán)境 對工廠實施5S管理保證操作現(xiàn)場清潔 設備 對設備實施TPM管理保證設備處于最佳狀態(tài) 材料 對進貨毛坯嚴格把關嚴防不合格毛坯流入生產線 操作 工人操作嚴格按照操作流程和操作標準進行 工藝 采用最合理的工藝對其加工生產 4.3 SPC策劃實施監(jiān)控階段 1、用控制圖來進行監(jiān)控 管理用控制圖主要用來管理工序，使之經常保持在統(tǒng)計控制狀態(tài)下。經分析用控制圖判明生產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

45、控制界限。管理用控制圖的控制界限一般用虛線畫出。在產品生產過程中，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，然后以管理用控制圖的控制界限為基準，觀察點有無超出控制界限或有無排列異常的情況，一旦有點越出界限，或是點雖未越出界限但排列有缺陷，那就應當查明工序發(fā)生異常的原因，采取有效措施，予以消除，并將措施標準化，納人工作標準，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、定期抽樣打點看過程能力是否穩(wěn)定可控 3、注重日常工作管理加強管理層的認識和重視程度 4、注重數(shù)據(jù)的采集和真實性

46、 第五章 公司實施SPC應當注意的問題和現(xiàn)狀 5.1 實施SPC應當注意的問題 1、加強管理層對SPC的認識和重視程度，事實證明如果采用先進的質量管理技術和工具，在原有條件不變的情況下，質量就可以得到明顯的改進。SPC正是這樣一種行之有效的工具。同時，在實施SPC的各階段都要得到管理層的支持，如在實施SPC的初期階段要安排培訓，這需要資金與時間，需要管理層協(xié)調安排。在實施過程中有些過程需要做較大調整，有的甚至要更改工藝、更換設備等，這些都需要管理層的支持與認可。因此，管理層對SPC認識和重視非常重要。 2、

47、重視數(shù)據(jù)，實施SPC本身就是一種量化管理，數(shù)據(jù)的質量非常重要，數(shù)據(jù)的準確度、可信度直接影響到對工序控制狀態(tài)的分析結果和采取的行動。影響數(shù)據(jù)質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)質量；同時，在條件具備的情況下使用計算機記錄儲存數(shù)據(jù)，使用計算機網絡來傳遞數(shù)據(jù)，減少人為失誤對數(shù)據(jù)真實性和傳遞及時性的影響。 3、借助專業(yè)的SPC軟件進行分析，在實施SPC過程中，由于要運用到大量的數(shù)據(jù)，同時要對這些數(shù)據(jù)進行計算，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

48、件，工作效率將大大提高。 4、注重持續(xù)改進，實施SPC是進行質量改進的一種手段而不是目的，實施SPC也要注重持續(xù)改進。借助SPC工具不斷地分析質量問題中各種影響因素，分析影響質量問題的主要原因，針對主要原因采取解決措施并進行針對性預防，如此循環(huán)改進，從而達到持續(xù)改進的目的。 5.2 江鈴企業(yè)實施SPC后的狀況 表5-1是公司實施SPC改進后統(tǒng)計最近生產的1000臺變速器的缺陷情況，1000臺變速器按照生產時間順序分為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 1 50 0 11 50

49、0 2 50 0 12 50 0 3 50 1 13 50 2 4 50 0 14 50 0 5 50 0 15 50 0 6 50 0 16 50 0 7 50 2 17 50 0 8 50 0 18 50 1 9 50 2 19 50 0 10 50 1 20 50 1 合計：樣本數(shù)k=20 由表5-1可以看出公司的產品合格率達到了99%，也就是說生產1000臺變速器只有十臺是廢品或不合格品。產品合格率在實施SPC前的90%達到了實施SPC后的99%，由此可以看出SPC真正

50、的給企業(yè)帶來了效益。 第六章 總結 本文主要應用統(tǒng)計過程控制SPC技術對傳動軸精車切槽精度進行數(shù)據(jù)的采集、分析、控制、改進來提高產品的質量和降低成本，由于控制圖是SCP的技術基礎，因此詳細應用了排列圖和-R圖?？刂茍D是科學管理生產過程的重要依據(jù)，是發(fā)現(xiàn)過程異常并提前預警的重要方法之一。通過采用控制圖對生產過程進行有效的監(jiān)控，及時發(fā)現(xiàn)生產過程中的異?，F(xiàn)象并迅速找出造成異常的原因，對于提高產品質量和生產效能都具有極其重要的意義。

51、 致謝 本篇論文自始至終是在我在學校導師伍建軍精心指導下完成的，文章的許多思想和方法均得自于他的啟迪。導師一絲不茍、精益求精、科學民主的治學風范，以及淵博的學識、精辟的見解使本人受益終生。這次課程設計的每個實驗細節(jié)和每個數(shù)據(jù)，都離不開老師您的細心指導。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計。 至此論文完成之際，特向我尊敬的導師致以深深的謝意。同時感謝對我?guī)椭^的同學們，謝謝你們對我的幫助和支持，讓我感受到同學的友誼。

52、 參考文獻 [1] Eugene L．Grant等著．胡良歡等譯．統(tǒng)計質量管理．機械工業(yè)出版社.2006：1～3 [2] 陳俊芳.質量管理學.北京:中國標準出版社，2004.8：1～7 [3] 張一鳴，李國喜.集成化質量管理系統(tǒng)的設計研究.國防科技大學，2004.03：44～52 [4] 劉廣第.質量管理學北京:清華大學出版社，2003.1：5～7 [5] 傅利平.SCP運作實務深圳:海天出版社，2002.8 [6] 周紀蘿，茹詩松.質量管理統(tǒng)計方法北京:中國統(tǒng)計出版社，1999.9：2～3 [7] 劉廣第.質量管理學北京:清華大學出版社，2003.1：5～7 [8] 何位，于忠海.統(tǒng)計過程質量控制圖改進及其實現(xiàn)方法研究.燕山人學，2004.2：1～7 - 25 -