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質(zhì)量管理技術(shù)與方法淺談

2010-02-20 09:16    【  【打印】【我要糾錯(cuò)】

  一、CUSUM(累積和)控制圖和EWMA(指數(shù)加權(quán)滑動(dòng)平均)控制圖

  隨著SPC控制理論中常規(guī)控制圖的普遍使用,其缺點(diǎn)也逐漸顯現(xiàn)出來,其中一條就是對(duì)過程的小偏移不靈敏。而CUSUM和EWMA則可解決類似問題。

  1、CUSUM控制圖的設(shè)計(jì)思想就是對(duì)數(shù)據(jù)的信息加以積累。CUSUM控制圖分別可用于計(jì)量性數(shù)據(jù)(正態(tài)分布),不合格品數(shù)(泊松分布變量),不和格品率(二項(xiàng)分布變量)。CUSUM控制圖的理論基礎(chǔ)是序貫分析原理中的序貫概率比檢驗(yàn),這是一種基本的序貫檢驗(yàn)法。該控制圖通過對(duì)信息的累積,將過程的小偏移累加起來,達(dá)到放大的效果,提高檢測過程小偏移的靈敏度。

  2、EWMA控制圖中控制統(tǒng)計(jì)量同樣利用了歷史數(shù)據(jù),且該控制圖可以對(duì)不同階段的數(shù)據(jù)取不同的權(quán)重,距今越近的數(shù)據(jù)權(quán)重越大,距今越遠(yuǎn),數(shù)據(jù)權(quán)重越小。EWMA控制圖設(shè)計(jì)的本質(zhì)就是尋找最優(yōu)參數(shù)(λ,K)組合的過程,所依據(jù)的原則是:對(duì)給定的穩(wěn)態(tài)ARL(0),使過程出現(xiàn)設(shè)定偏移量的偏移時(shí)具有最小失控ARL。

  二、穩(wěn)健設(shè)計(jì)技術(shù)

  產(chǎn)品/工藝過程的穩(wěn)健設(shè)計(jì)方法和技術(shù)開發(fā)階段的穩(wěn)健技術(shù)開發(fā)方法統(tǒng)稱為穩(wěn)健設(shè)計(jì)技術(shù)。它是開發(fā)高質(zhì)量低成本產(chǎn)品最有效的方法。在實(shí)際生產(chǎn)中噪聲因素(原材料的微小變化、操作人員水平的差異、機(jī)器設(shè)備的微笑波動(dòng)等)的存在,由此產(chǎn)生的波動(dòng)也不可避免;永無止境地減少波動(dòng),使產(chǎn)品、工藝過程、技術(shù)功能對(duì)各種噪聲因素不敏感,向著波動(dòng)為零的目標(biāo)不斷邁進(jìn)。(即位質(zhì)量工程的理論支柱-波動(dòng)理論)。而如果采用源頭治理的辦法,利用穩(wěn)健技術(shù)設(shè)計(jì)尋找可控因素的一組水平組合,使產(chǎn)品/工藝過程性能或技術(shù)功能的輸出質(zhì)量特性圍繞設(shè)計(jì)目標(biāo)值的波動(dòng)盡可能減少。

  基本功能的性能穩(wěn)健取決于兩點(diǎn):一是輸出質(zhì)量特性本身的波動(dòng)。欢窃撡|(zhì)量特性應(yīng)盡可能接近設(shè)計(jì)目標(biāo)值。而S/N該度量指標(biāo)可以比較準(zhǔn)確反映這兩個(gè)目標(biāo)。

  穩(wěn)健技術(shù)開發(fā)的實(shí)現(xiàn)過程:

  1、進(jìn)行初始設(shè)計(jì)并確認(rèn)理想功能

  2、識(shí)別可控因素和噪聲因素

  3、實(shí)施一步優(yōu)化,即優(yōu)化系統(tǒng)的穩(wěn)健性

  4、實(shí)施二步優(yōu)化,確定對(duì)靈敏度影響顯著的可調(diào)因素

  三、質(zhì)量機(jī)能展開(QFD)(又名質(zhì)量屋)

  質(zhì)量功能展開是一項(xiàng)強(qiáng)有力的綜合策劃技術(shù),尤其適用于大型產(chǎn)品(如飛機(jī)、汽車和大型設(shè)備)。它是一個(gè)總體的概念,提供一種將顧客的需求轉(zhuǎn)化為對(duì)應(yīng)于產(chǎn)品開發(fā)和生產(chǎn)的每一階段(即:市場戰(zhàn)略、策劃、產(chǎn)品設(shè)計(jì)與工程設(shè)計(jì)、原形生產(chǎn)、生產(chǎn)工藝開發(fā)、生產(chǎn)和銷售)的適當(dāng)?shù)募夹g(shù)要求的途徑。它是一種旨在開發(fā)設(shè)計(jì)階段就對(duì)產(chǎn)品適用性實(shí)施全過程、全方位質(zhì)量保證的系統(tǒng)方法。它從市場要求的情報(bào)出發(fā),將其轉(zhuǎn)化為設(shè)計(jì)語言,既而縱向經(jīng)過部件、零件展開至工序展開;橫向進(jìn)行質(zhì)量展開、技術(shù)展開、成本展開的可靠性展開。形式上以大量的系統(tǒng)展開表和矩陣圖為特征,盡量將生產(chǎn)中可能出現(xiàn)的問題提前揭示,以達(dá)到多元設(shè)計(jì)、多元改善和多元保證的目的。

  質(zhì)量機(jī)能展開的目的:從全面質(zhì)量管理的視角出發(fā),質(zhì)量要素中包括理化特性和外觀要素、機(jī)械要素、人的要素、時(shí)間要素、經(jīng)濟(jì)要素、生產(chǎn)要素和市場及環(huán)境要素。將這些要素組合成一個(gè)有機(jī)的系統(tǒng),并明確產(chǎn)品從設(shè)計(jì)開發(fā)到最終報(bào)廢的全過程中各步驟的質(zhì)量機(jī)能,并使各質(zhì)量機(jī)能得以切實(shí)完成。

  最常用的質(zhì)量功能展開的文件有:

  1、顧客要求策劃矩陣

  2、設(shè)計(jì)矩陣

  3、最終產(chǎn)品特性展開矩陣

  4、生產(chǎn)/采購矩陣

  5、過程計(jì)劃和質(zhì)量控制表

  6、作業(yè)指導(dǎo)書

  四、并行工程(CE),又成為同步工程

  現(xiàn)代企業(yè)面臨的主要課題是如何作好創(chuàng)新,但創(chuàng)新又面臨著兩個(gè)風(fēng)險(xiǎn):市場不確定性和技術(shù)不確定性。市場因顧客需要的變化和技術(shù)進(jìn)步引起的競爭態(tài)勢的變化,要求產(chǎn)品壽命周期縮短和更新?lián)Q代速度加快;技術(shù)上則由于產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的復(fù)雜化和新原理的采用,延長了開發(fā)周期。而并行工程則為企業(yè)如何以盡可能短的開發(fā)周期推出顧客與社會(huì)需要的產(chǎn)品提供了解決思想和方法。

  并行工程的定義:它是對(duì)產(chǎn)品及制造和輔助過程實(shí)施并行、一體化設(shè)計(jì)、促使開發(fā)者始終考慮從概念形成直到用后處置的產(chǎn)品整個(gè)生命周期內(nèi)的所有因素(包括質(zhì)量、成本、進(jìn)度和使用要求)的一種系統(tǒng)方法。

  實(shí)施并行工程的關(guān)鍵:如何促進(jìn)職能之間的溝通是實(shí)施并行工程的關(guān)鍵,而組織和架構(gòu)又是影響職能溝通的主要因素之一。按照項(xiàng)目管理特點(diǎn)建立多功能跨部門科學(xué)小組,成立矩陣組織就變得非常重要。

  并行工程中普遍采用質(zhì)量工程技術(shù)(如QFD、田口法、FMEA等)和計(jì)算機(jī)技術(shù)(如CAX系列)。

  并行工程的成功推行方法:

  1、各職能根據(jù)自身的條件和要求提出本職能范圍內(nèi)的所有可行的方案,然后溝通形成各職能都可行的各自方案并由此構(gòu)成總體方案。

  2、隨著過程的不斷進(jìn)展,從其他后續(xù)職能如開發(fā)、測試、顧客等等獲取的信息將逐漸縮小其方案數(shù)。最后各自的方案都能確定并能切實(shí)得到履行。

  3、嚴(yán)格依照最終方案,并根據(jù)需要可以進(jìn)行持續(xù)改進(jìn)。

  五、水平比較或基準(zhǔn)比較(BENCHMARKING)

  該方法創(chuàng)立于施樂公司,其基本思想為:公司內(nèi)部不同部門或不同公司的相同相近過程的活動(dòng)行為的比較分析,找出差距及其潛在的原因,以期達(dá)到或超過當(dāng)前同類最好的實(shí)踐。

  水平比較的思想可以想到孫子兵法中的“知己知彼”

  BENCHMARKING是一個(gè)系統(tǒng)和連續(xù)的測量過程,這個(gè)過程就是要針對(duì)世界范圍內(nèi)的領(lǐng)先企業(yè)和具體的領(lǐng)先過程進(jìn)行連續(xù)不斷的測量和比較,以獲得幫助公司采取改進(jìn)行動(dòng)的有效信息。

  水平比較可分為:內(nèi)部水平、競爭性水平、功能性水平、一般性水平比較。

  水平比較的內(nèi)容:質(zhì)量、生產(chǎn)率和時(shí)間(生產(chǎn)率和時(shí)間反映了成本問題)。

  六、失效模式及后果分析(FMEA)

  失效模式及后果分析被應(yīng)用于產(chǎn)品設(shè)計(jì)和過程開發(fā)。它是一個(gè)重要的分析工具,有助于防止代價(jià)高的失效。它為設(shè)計(jì)小組提供了一個(gè)預(yù)期并消除這些失效的有效途徑。失效模式及后果分析適宜系列化的活動(dòng),這些活動(dòng)旨在:

  1、認(rèn)識(shí)并評(píng)價(jià)一產(chǎn)品/過程潛在的失效及其后果機(jī)會(huì)的措施。

  2、確定可消除或減少出現(xiàn)這些潛在失效的機(jī)會(huì)的措施。

  3、將過程文件化這對(duì)正確確定如何滿足顧客需求的設(shè)計(jì)過程是必不可少的。

  FMEA包括(設(shè)計(jì))DFMEA和(過程)PFMEA設(shè)計(jì)FMEA應(yīng)從列出設(shè)計(jì)希望做什么以及不希望做什么開始,既設(shè)計(jì)意圖。應(yīng)將通過QFD、車輛要求文件、已知的產(chǎn)品要求和/或制造/裝配要求等確定的顧客需求綜合起來。期望的特性的定義越明確,就越容易識(shí)別潛在的失效模式,采取糾正措施。

  過程FMEA應(yīng)從整個(gè)過程的流程圖/風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估開始。流程圖應(yīng)確定與每個(gè)工序有關(guān)的產(chǎn)品/過程特性參數(shù)。如果可能的話,還應(yīng)根據(jù)相應(yīng)的設(shè)計(jì)FMEA確定某些產(chǎn)品影響后果。

  七、制造設(shè)計(jì)(DFM)和裝配設(shè)計(jì)(DFA)

  為化設(shè)計(jì)功能、可制造性、易于裝配之間關(guān)系所設(shè)計(jì)的同步工程過程。因?yàn)槿藗兂3:雎詫?duì)產(chǎn)品裝配、產(chǎn)品的制造或者組成產(chǎn)品的部件的設(shè)計(jì)考慮。所以它顯得尤為重要。

  最主要的是要增進(jìn)對(duì)工藝變量與產(chǎn)品結(jié)果之間的關(guān)系的理解。在此基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)者再在技術(shù)規(guī)范中確定必須在制造過程中加以控制的產(chǎn)品特性(及其限制),以實(shí)現(xiàn)其使用要求。這將有利于:

  1、改進(jìn)產(chǎn)品的投產(chǎn)

  2、改進(jìn)現(xiàn)有制造過程的能力

  3、提供可用于主管和工人培訓(xùn)的信息。

  它通常由一個(gè)橫向職能小組來應(yīng)用?梢苑乐乖O(shè)計(jì)工程師設(shè)計(jì)超出或裝配技術(shù)或產(chǎn)量能力的制造或裝配步驟。小組通常有其他領(lǐng)域(可靠性、可維修性和可制造性)的專家和顧客參與,以解決設(shè)計(jì)人員知識(shí)不足或未領(lǐng)悟某一重要的設(shè)計(jì)特性。

  八、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)(DOE),典型如田口方法一種用于控制過程輸入以便更好地理解對(duì)過程輸出影響的試驗(yàn)技術(shù)。

  一項(xiàng)設(shè)計(jì)的試驗(yàn)是一個(gè)試驗(yàn)或試驗(yàn)序列,試驗(yàn)中根據(jù)描述的設(shè)計(jì)矩陣體系化地改變潛在影響過程的變量。所關(guān)注的反應(yīng)在以下幾種情況下評(píng)價(jià):

  1)在試驗(yàn)的變量中,確定顯著影響的變量;

  2)把變量等級(jí)所代表的整個(gè)范圍的影響定量;

  3)對(duì)過程中起作用的原因的性質(zhì)獲得較好的理解;

  4)比較影響和相互作用。試驗(yàn)設(shè)計(jì)的代表性方法包括傳統(tǒng)方法和田口方法。

  田口方法:其目的是通過設(shè)計(jì)保證質(zhì)量,它通過確定和控制造成過程/產(chǎn)品質(zhì)量出現(xiàn)偏差的關(guān)鍵變量(或噪音)來達(dá)到目的。其整個(gè)概念可描述為以下兩個(gè)基本點(diǎn):

  1、應(yīng)該用相對(duì)于規(guī)定的目標(biāo)值的偏差來衡量質(zhì)量,而不應(yīng)該由是否滿足預(yù)先設(shè)定的公差限度來衡量質(zhì)量。

  2、質(zhì)量不能靠檢驗(yàn)和返工來保證,必須通過適當(dāng)?shù)倪^程和產(chǎn)品設(shè)計(jì)來實(shí)現(xiàn)。

  通過對(duì)一個(gè)系統(tǒng)的適當(dāng)設(shè)計(jì),過程可以達(dá)到對(duì)變化不敏感,以免成本的高昂的拒收和/或返工。為了確定造成變化的因素并隨后消除這些因素的影響,將設(shè)計(jì)循環(huán)分成三個(gè)階段:系統(tǒng)設(shè)計(jì)、參數(shù)設(shè)計(jì)和公差設(shè)計(jì)。

  九、有限元分析(FEA)

  它對(duì)復(fù)雜的幾何領(lǐng)域的物理關(guān)系提供了數(shù)學(xué)的解決方案。這種方法經(jīng)常用于具有復(fù)雜的集合特性的設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)分析。被分析的部分要分許多個(gè)小的區(qū)域,這些區(qū)域被成為“有限元”。每一個(gè)元內(nèi)的物理特性都有準(zhǔn)確的數(shù)學(xué)術(shù)語予以解釋。所有元的特性匯集在一起產(chǎn)生一個(gè)大型的矩陣,矩陣的解為所關(guān)心的變量的量,例如,因最大負(fù)荷造成的變形。其他的量,如應(yīng)力等,也要計(jì)算出來。市場上有分析軟件以供使用。

  十、限制理論一種用來幫助組織增加(改變努力)的積極影響的制造思想。

  它透過確定和說明那些阻礙有關(guān)預(yù)定目標(biāo)實(shí)現(xiàn)(即限制)的問題(頻繁出現(xiàn)的方針問題或“舊的方式”,并非機(jī)器或人力的障礙),使其集中于持續(xù)改進(jìn)。

  十一、運(yùn)動(dòng)/人機(jī)工程學(xué)分析通過對(duì)過程設(shè)計(jì)的評(píng)估,以確保與人的能力兼容。

  運(yùn)動(dòng)分析是指與完成任務(wù)(如升、扭、延伸)有關(guān)的人的能力,以防止或減輕應(yīng)變、應(yīng)力、過度疲勞等問題。有關(guān)影響因素包括工人的人體尺寸、設(shè)計(jì)產(chǎn)品的布置、按扭/開關(guān)的位置,加在工人身上的負(fù)荷,及諸如噪音、振動(dòng)、照明和空間等方面的環(huán)境影響。

  十二、幾何尺寸與公差

  國際上所接受的、在技術(shù)圖紙上標(biāo)注的、涵該所有的有關(guān)工業(yè)加工工件的幾何條件的不同要求(如,尺寸、距離、半徑、形狀、方向、位置、偏轉(zhuǎn)、表面粗糙度、表面波度、表面缺陷、邊緣等),及相關(guān)的驗(yàn)證規(guī)則,測量儀器及其校準(zhǔn)。簡而言之,它是確定某一產(chǎn)品(工件)微觀和宏觀幾何條件的所有的要求以及與之相關(guān)聯(lián)的驗(yàn)證及相應(yīng)的測量儀器的校準(zhǔn)的有關(guān)要求。

  注:幾何條件(幾何特征、幾何特性)要從廣義上去理解:l它是以幾何描述表示的某一工件的功能要求,包括尺寸(如直徑),距離、角度、表面構(gòu)造、形狀、方向、位置等。

  l它是這一幾何特性在生產(chǎn)上所允許的偏差限度。

  十三、價(jià)值分析和價(jià)值工程(VA與VE)

  采用多種技術(shù)來正確地分析某一產(chǎn)品的功能,往往能夠改進(jìn)產(chǎn)品的性能,降低成本,因?yàn)檫@樣可以找到并應(yīng)用其它的代用材料生產(chǎn)方法。這種功能評(píng)價(jià)的過程叫做價(jià)值分析。美國則將應(yīng)用價(jià)值分析過程以降低設(shè)計(jì)成本稱之為價(jià)值工程。

  十四、實(shí)體模型尚不很成熟,是用三維仿真模型軟件來進(jìn)行一些復(fù)雜形狀和陰影圖象的定義和處理。

  十五、計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)(CAD)和計(jì)算機(jī)輔助工程(CAE)

  它們可以將產(chǎn)品的具體要求轉(zhuǎn)化為最終的實(shí)物產(chǎn)品。它可以使設(shè)計(jì)者考慮許多不同的設(shè)計(jì)方案,并大大縮短工作時(shí)間,F(xiàn)在常被用于以下領(lǐng)域:

  1、可靠性:為改進(jìn)的低溫進(jìn)行可靠性而進(jìn)行的設(shè)備的熱工設(shè)計(jì)。

  2、可維修性:工件位置,可達(dá)距離及其它與設(shè)計(jì)相關(guān)的人體需要圖解。

  3、可試驗(yàn)性:將試驗(yàn)策劃考慮在設(shè)計(jì)過程中的總體試驗(yàn)要求的分析。

  十六、可靠性工程計(jì)劃一個(gè)成功的可靠性項(xiàng)目應(yīng)該采取的第一個(gè)步驟是制定一個(gè)可靠性項(xiàng)目計(jì)劃。

  從設(shè)計(jì)階段開始的可靠性工程從根本上說是關(guān)于執(zhí)行某一特定的功能的不同的方案強(qiáng)化研究以及實(shí)現(xiàn)可預(yù)期的最佳可靠性的途徑選擇過程。最可靠的系統(tǒng)往往需要在成本和重量方面妥協(xié)。通常一個(gè)可靠性項(xiàng)目要具備三個(gè)必要條件:

  1、產(chǎn)品設(shè)計(jì)-如果在產(chǎn)品設(shè)計(jì)中未對(duì)可靠性進(jìn)行足夠的考慮的話,任何諸如檢驗(yàn)和試驗(yàn)的其它的后續(xù)措施都不能彌補(bǔ)不足。

  2、零件-用于制造產(chǎn)品的零件必須足以滿足功能要求,能夠在經(jīng)過制造過程后而不致衰退,并且能夠在其使用的環(huán)境條件下正常運(yùn)行而不致?lián)p壞。

  3、質(zhì)量控制-必要的制造程序,過程和控制必須予以執(zhí)行和保持。

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