《質量管理與可靠性》課程設計指導書

《質量管理與可靠性》

課程設計指導書工業(yè)工程系二零一六年六月一、課程教學目標（1）課程性質和目的《質量管理與可靠性》是工業(yè)工程專業(yè)的主干課程之一。本課程設計是與《質量管理與可靠性》課程配套的實踐環(huán)節(jié)之一。在完成《質量管理與可靠性》理論教學基礎上，對學生進行一次全面的實際操作性鍛煉。通過本環(huán)節(jié)的鍛煉，讓學生較好地掌握質量管理與可靠性的相關理論與方法，初步樹立正確的設計思想，能對設計對象的情況、問題和材料有較好的了解，并能靈活應用本課程理論知識和方法，分析和解決問題。（2）設計任務及選題要求本課程設計選題圍繞《質量管理與可靠性》的教學目的和任務，面向工業(yè)企業(yè)和服務型企業(yè)，充分體現(xiàn)本課程的特點，密切聯(lián)系企業(yè)實際，并具有較強的理論和實踐意義。設計任務分為以下幾類：（詳細設計內容附后）題目一：紡織梳理器材制造公司質量控制的設計題目二：燕山大學學生食堂質量屋設計題目三：某電纜廠產品質量不穩(wěn)定原因分析題目四：某手表廠質量控制題目五：賽恩斯超市質量屋功能展開設計題目六：質量成本經濟性分析題目七：針對汽車發(fā)動機氣門——進氣門或排氣門——的制造，制定抽檢方案題目八：工業(yè)工程專業(yè)教學質量改進設計題目九：燕山大學校車（或快遞公司）服務質量改進設計題目十：燕山大學利聯(lián)超市全面質量管理方案設計選題要求：學生可在以上題目中自行選擇設計題目或由指導老師指定選題。二、調查設計報告的內容和要求每位學生應認真選題并嚴格按任務書要求完成設計任務。課程設計報告項目要齊全。一般應包括：封面：寫明報告名稱，班級、姓名、學號及完成時間；設計任務書目錄報告正文：參考文獻報告中應包括設計目的、設計思想、基本原理、分析與設計過程、結果分析，有關說明等。報告應說明設計思路、依據(jù)、計算過程和計算結果。課程設計報告應做到理論聯(lián)系實際，具有一定的針對性。設計方案應有一定的可操作性，選用的資料、數(shù)據(jù)必須真實。課程設計報告按統(tǒng)一格式、統(tǒng)一順序裝訂（題目，作者，摘要，關鍵詞，正文，參考文獻）。課程設計報告嚴禁出現(xiàn)雷同，凡有雷同者一經發(fā)現(xiàn)，相關學生課程設計成績均按不及格處理。課程設計報告要完整地體現(xiàn)出自己所做的工作，以文字為主的設計報告字數(shù)不得少于2000字，必要的圖表要規(guī)范，調查中所需要的調查表要附在報告后面。設計報告不要求必須打印，若手寫，字跡必須工整。三、課程設計題目及設計內容題目一：紡織梳理器材制造公司質量控制的設計某公司是一家專業(yè)制造紡織梳理器材的中外合資企業(yè)。公司的產品有金屬針布、彈性針布、固定蓋板針布、分梳輥與分梳輥針布、整體錫林，其中主導產品金屬針布和彈性蓋板針布的產銷售量，連續(xù)多年來再國內同行一直遙遙領先。公司始終堅持“質量是企業(yè)的生存之本”，追求卓越的產品品質。公司主導產品金屬針布（占銷售額的65%）的原材料是Φ5.5mm中高碳鋼線材，線材拉拔成直徑Φ1.0-Φ2.0mm的鋼絲后進行壓扁，最后對壓扁的坯條進行連續(xù)充齒，加工成形。在鋼絲每次拉拔后都要進行球化退火，壓扁后要進行再結晶退火，而退火硬度的均勻性、金相組織的好壞和表面成色直接影響后續(xù)加工和成品質量。工藝流程見下圖：圖一、工藝流程圖金屬針布成品質量的優(yōu)劣，用戶衡量指標主要有以下幾個方面：鋒利度、平整度，耐磨度、粗糙度，色差。一段時間以來，用戶反映公司金屬針布在耐磨度和色差方面存在較大的問題，包卷也存在一定的困難（影響平整度）；坯條再結晶后產品質量指標（硬度、成色和金相組織）直接或間接影響到成品的質量；熱處理工序利用井式爐，通過氮氣保護坯條進行再結晶處理，屬于特殊質量過程，有必要對其過程能力進行一次全面測量。為此，決定成立質量控制小組（QC小組），采用質量管理的方法和工具進行分析和解決問題。該公司一分廠成立QC小組，本小組成員7人（見表1），分別為公司研究所、分廠技術人員及相關管理人員，專門針對公司和坯條熱處理過程中的質量波動而展開各項活動，活動部定期進行。表1QC小組成員情況序號姓名年齡性別職務文化程度小組任務組內分工1龔某34男分廠廠長^士"組長負責協(xié)調2朱某34男工程師本科副組長方案編制、落實3孫某40男工程師本科^成員技術方案實施4周某37男熱處理工長 本科^成員現(xiàn)場實施監(jiān)督5徐某39男工藝員"大專^成員現(xiàn)場實施6^某42女操作員"大專^成員現(xiàn)場記錄7許某29女核算員"大專^成員"統(tǒng)計現(xiàn)場調查：QC小組對熱處理工序井式爐再結晶退火目前存在的問題進行了統(tǒng)計分析，發(fā)現(xiàn)近兩個月的井式爐坯條再結晶質量缺陷見表2表2 井式爐杯條再結晶質量缺陷分類表序號缺陷項目頻數(shù)不合格百分比％頻數(shù)百分比％累計頻數(shù)百分比％1硬度不高1852.9850.850.82硬度過高951.5326.176.93花斑360.589.986.841彩280.457.794.55成色差150.244.198.66組織不好―50.081.4100合計3645.86100近兩個月該工序生產總數(shù)為6205件，不合格率為5.86%！要求：1、試繪制缺陷項目排列圖，確定主要問題是什么？2、用表3給出的坯條硬度測定數(shù)據(jù)，對該工序的穩(wěn)定性和工序能力進行分析+15（該指標的技術要求為：_19O） ）?表3 杯條硬度測定數(shù)據(jù)表樣本號 測定值樣本均值樣本標準差 1200200195198190192195.83334.21505242185175182180190195184.56.55108133185190205198195193194.33336.8605154195190192195190190 1922.44948975180185195196192194190.33334.70653966185185182185198195188.33336.50128197190175185183180192184.16676.30608178205190205198200198199.33335.5737489165182182165180190177.333310.152175101951922051881851931936.899275311196185185180182190186.33335.819507412176196192200195194192.16678.352644313195185192185198195191.66675.501514914195198193192195190193.83332.78687415195198193192195190193.83332.78687416195185172195198185188.33339.709102317186185180192185183185.16673.970726218185190215198200198197.666710.25020319190195195190183192190.83334.445972201981922001881851951935.7965507題目二：燕山大學學生食堂質量屋設計要求：找出影響食堂質量的主要因素。按質量屋的六個部分設計質量屋。題目三：某電纜廠產品質量不穩(wěn)定原因分析某電纜廠生產的某種電線有8個生產工序：壓膠、擠橡、硫化、試電、編織、過油、塑膠、包裝。據(jù)分析，電線的質量不穩(wěn)定，有時廢品率高達20%以上。為了解決這一問題，保證產品質量的穩(wěn)定性，企業(yè)成立了課題組，尋找造成質量不穩(wěn)定、廢品率高的主要質量問題。根據(jù)需要，從廢品電線中隨機抽檢獲得100個數(shù)據(jù)，如表1所示：表1不合格項目壓膠硫化塑膠擠橡其它不合格數(shù)-715-20-55-3注：試電、編織、過油、包裝各工序的不合格率極小，故全部合并為“其他”一項。通過分析得知，主要質量問題是“擠橡”。即“擠橡”工序是造成電線質量不穩(wěn)定的關鍵工序。針對這一情況，課題組召開質量分析會，就擠橡工序通過因果圖進行詳細分析，圖1所示。經過因果圖分析，明確了影響擠橡工序質量的各種原因。并且經現(xiàn)場測試驗證后，對相對影響大的原因：①混合膠質量差，②內外模對不好，采取了相應的措施，保證其處于正常穩(wěn)定狀態(tài)。人 機 料雖然明確了影響擠橡工序質量的各種原因，但并不了解擠橡工序質量的現(xiàn)狀。因此，從工序中隨機抽取了20組100個數(shù)據(jù)（擠橡工序的質量特性是擠橡厚度，標準為（1±0.1）mm）,如表2所示：表2測量單位：0.01組號_X1X2X3X4X5組號_X1X2X3X4X510.90.91.01.01.0110.91.01.01.01.0664 4 8 _2 2 4 620.91.00.90.91.0121.00.91.00.91.04 _2 8 _8 _2 3 4 8 8 31.01.01.00.91.0130.91.00.91.00.9_2 _2 4 _8 2 4 3 2 8 41.00.91.00.91.0141.00.91.01.01.068 62 4 64 2 50.91.01.01.01.0151.00.91.00.91.08 _2 2 _8 68 2 64 61.00.90.90.91.0161.01.00.91.01.066_8 4 2 3 4 2 71.00.90.91.01.0171.01.01.01.00.9_8 4 62 62 8 681.01.01.00.91.0181.01.01.00.91.02 4 8 8 2 3 690.961.0_2 1.04 0.9_8 1.04 191.061.060.95 1.061.0_2 101.061.02 1.00.98 1.04 201.02 0.961.01.04 0.94 課題組又采取了“三自，一控”的質量控制方法（見表3）表3序號 檢查內容執(zhí)行標準 采用手段 1操作者檢查自己的產品 按工藝規(guī)范和標準卡尺2區(qū)分合格品與不合格品按工藝規(guī)范和標準卡尺3自己做好加工者，日期，質量標記自己定標記，記錄自檢記錄表4操作者要控制自檢正確率自檢正確率二（專檢合格數(shù)/自檢合格數(shù)）×100% 每天統(tǒng)計5操作者要求自檢正確 認真自檢上述措施實施一段時間后，為了驗證其是否有效，隨機抽檢產品，取得100個數(shù)據(jù)，如表4所示。表4組號_X1X2X3X4X5組號_X1X2X3X4X511.01.01.0_2 1.08 1.0111.01.02 1.04 1.04 1.021.01.061.0_2 0.98 1.0120.9_8 1.02 0.9_8 0.98 1.030.9_8 1.01.04 0.98 0.9_8 131.0_4 1.02 1.0_2 0.98 1.02 40.9_8 1.01.00.98 1.04 141.01.01.04 0.98 1.02 51.0_2 1.02 1.00.961.0151.01.02 1.0_2 1.04 0.98 60.9_8 0.960.9_8 1.04 1.04 160.9_8 0.98 1.01.01.02 71.00.98 1.0_8 1.04 1.0_2 171.00.98 0.9_8 1.02 1.081.01.01.00.90.9181.01.01.00.91.04 2 8 8 62 4 8 91.00.91.00.91.0190.91.01.01.00.966_2 _8 2 _2 8 100.90.90.90.91.0201.01.01.00.91.08 668 2 2 8 4 要求：1.畫排列圖，尋找造成質量不穩(wěn)定、廢品率高的主要質量問題2.試通過表2作直方圖分析擠橡工序質量的穩(wěn)定情況（包括圖形的分析、工序能力的計算和分析）。.試通過表4，核算工序能力指數(shù)，計算工序不合格率，來評價采取措施后的工序質量狀態(tài)。.談談利用控制圖對生產過程進行日?？刂频闹匾饬x。題目四：某手表廠質量控制某手表廠為了提高手表質量，應用排列圖分析造成手表不合格的原因，發(fā)現(xiàn)“停擺”占第一位。為了解決停擺問題，再次應用排列圖分析造成停擺的原因，結果發(fā)現(xiàn)主要是由于螺栓脫落造成的，而螺栓脫落則是由螺栓松動造成。為此，廠方決定應用控制圖對裝配作業(yè)中的螺栓扭矩進行過程控制。在生產線上收集到如下隨機數(shù)據(jù)（公差為140-180），見表1。表1手表的螺栓扭矩.子組號 直徑 平均值又極差R X1X2X3X4x511561741641661622168170162166164317016616016216041691641701641665154165162165167616415816217216871671691591751658158160162164166915616216415216410174162162156174111681741661601661214816016216417013165159147153151141641661641701641516215815416817216158162156164152171511581541811681816616617216416219170170166160160201681601621541602116216416516915322166160170172158231721641591651602417416416615716225151160164158170要求：.計算各子組的平均值X和極差R；ii.計算所有觀測值的總平均值X和平均極差R；.計算R圖和X圖的控制限；.畫X-R圖.X-R圖分析及改進處理；.計算改進后的過程能力指數(shù)并作簡單分析。題目五：賽恩斯超市質量屋功能展開設計要求：找出影響賽恩斯超市質量的主要因素。進行質量功能展開設計。題目六：質量成本經濟性分析某公司7月質量成本匯總表填表日期：2011年8月11日 單位：元質量成本項目 本月 累計質量成本項目 本月 累計金額占質量成本的比率(%)金額占質量成本的比率(%)金額占質量成本的比率(%)金額占質量成本的比率與預防成本質量培訓費505864.74%內部損失成本報廢損失費50786.64.76%質量管理活動及質量評審費511454.79%返修費2196.360.21%質量改進措施費63200059.21%降級損失費00.00%供應商管理費1500.01%停工損失費12894.11.21%工資及福利基金413063.87%產品質量事故處理費00.00%設計開完評審費00.00%小計77518772.63%小計65877.066.17%0鑒定成本試驗檢驗費3696.130.35%外部損失成本索賠費00.00%質量檢驗部門辦公費977.50.09%退貨損失費3226.90.30%工資及福利基金191621.1817.95%折價損失費00.00%檢查設備維修26729.892.50%保修費 00.00%要求：分析質量成本的構成；用魚骨圖分析影響質量成本的關鍵因素；對質量成本控制提出改進建議。題目七：針對汽車發(fā)動機氣門——進氣門或排氣門——的制造，制定抽檢方案某企業(yè)制造發(fā)動機專用的小型（進）氣門，日產3000件，年產75萬件左右。氣門所用材料：馬氏體合金鋼（4Cr10Si2Mo）;因料質特殊，需要提前向鋼廠定購。該進氣門的實驗數(shù)據(jù)、制造流程及工藝、相關要求如下。1）相關數(shù)據(jù)的測量 進氣門直徑觀測值 樣本序號 觀測值 均值極差Ri4.984.9854.9854.9834.9794.98240.006 2_4.9824.9774.9764.9774.9774.97780.0064.9834.9774.9764.9774.984.97860.007 4_4.9764.9784.9774.984.9774.97760.0044.9824.984.984.984.9754.97940.007 64.9764.9814.9724.9774.9774.97660.009 7_4.9774.9754.9794.9744.984.9770.0064.9794.9754.984.9764.9814.97820.006 9_4.9774.9774.9784.9774.9754.97680.003 10_4.984.9794.9794.9764.9754.97780.005 1￡4.9744.9764.9744.9774.9794.9760.005 124.9774.9784.9784.9774.9744.97680.004 1^_4.984.9724.9814.9764.9814.9780.009 1￡4.9834.984.9824.9774.9734.9790.01 1￡4.9784.9764.9784.9784.9774.97740.002 16_4.9794.9754.9814.9814.9754.97820.006 17_4.9784.9764.9744.9774.9794.97680.005 18_4.9844.9764.9734.9774.9764.97720.011 19_4.9794.984.9784.9794.9834.97980.005 20_4.9784.9774.984.984.9794.97880.003 2￡4.9764.9764.9744.9794.9834.97760.009 22_4.9754.9824.984.9814.984.97960.007 2^_4.9784.984.9764.9754.9794.97760.005 244.984.9784.984.9824.9784.97960.0042）制造流程及工藝分析工序工藝要求說明進料進貨檢驗（材料性能及材料化學成份）細長條狀毛坯加工"下料沖床"磨桿M1080無心磨床磨端面及倒角專用設備電熱鐓粗D92-12A電熱鐓機熱壓模鍛成形沖床整體調質處理.毛坯桿部硬度進行抽檢；能用.對于金相組織進行抽檢。能用挑選型.毛坯桿部抗拉強度進行抽檢不能挑選型，標準型，調整型特殊水平小樣本 表面清理（拋丸）、防銹處理■校正校正桿部直線度；盤部相對桿部的跳動度 毛坯成品檢驗1）宏觀檢查金屬宏觀組織的纖維方向與外觀是否一致；2）目測檢查毛坯表面有無裂紋、過燒、腐蝕冷隔、疤痕等鍛造缺陷；3）對毛坯形狀公差進行檢驗；4）對毛坯位置公差進行檢驗。（進）氣門冷加工第一次磨桿桿部圓柱度及直線度：公差等級6~7級；尺寸公差：IT8~9；表面粗糙度：3.2~1.6jM1080無心磨床粗車大外圓、大端面端面對桿部的圓跳動度：公差等級10級;尺寸公差:IT10；表面粗糙度：32,普通車床C0616■切斷尺寸公差：IT9~10CM0632 、C0616第一次磨小端面小端面對桿部的圓跳動度：公差等級8~9級；尺寸公差：IT8~9；表面粗糙度：3.2~1.6j ?氣門端面磨削設備（進）氣門冷加工車（鉆）小端焊坑堆焊后應安排抽檢。1）氣孔、夾渣、縮松等缺陷；2）焊層的尺寸。 車床C0616（鉆床Z12A）時效處理第二次磨小端面小端面對桿部的圓跳動度：公差等級8級；尺寸公差：IT8~9；表面粗糙度：3.2~1.6JL氣門端面磨削設備第二次磨桿桿部圓柱度及直線度：公差等級5~6級；尺寸公差：IT5~6；表面粗糙度：32/M1050無心磨床磁力探傷T1000型磁力探傷機、或熒光探傷粗車錐面錐面對桿部的圓跳動度：公差等級10級;尺寸公差:IT10；表面粗糙度：63TC0630車圓弧角、R圓弧、過渡圓弧及頸部 尺寸公差：IT10；表面粗糙度：江，Y1017液壓仿形車床車鎖夾槽鎖夾槽對桿部的圓跳動度：公差等級10級；尺寸公差：IT10；表面粗糙度：0.80JY1014液壓半自動多刀車床（0.63；L）滾壓鎖夾槽鎖夾槽對桿部的圓跳動度：公差等級8~9級；尺寸公差：IT9；表面粗糙度：出「專用設備（滾絲機改造）小端倒角表面粗糙度：3.2~1.6jLCM0632^^、C0616第三次磨小端面小端面對桿部的圓跳動度：公差等級7~8級；尺寸公差：IT8~9；表面粗糙度：1.6J ?氣門端面磨削設備（進）氣門冷加工第三次磨桿桿部圓柱度及直線度：公差等級級；尺寸公差：IT6；表面粗糙度：3.2~1.6√L。1、為了確保精加工定位精度，應安排工序間檢驗。抽檢M1050精車錐面、大外圓及大端面倒角錐面對桿部的圓跳動度：公差等級9級;尺寸公差:IT10；表面粗糙度：32，Y1013液壓半自動多刀車床粗磨錐面錐面對桿部的圓跳動度：公差等級8級；錐面圓度：公差等級8級；尺寸公差：IT6~7；表面粗糙度：1.6,M120精磨錐面錐面對桿部的圓跳動度：公差等級7級；錐面圓度：公差等級8級；尺寸公差：IT6；表面粗糙度：”J設備、夾具精度要求較上道工序更高第四次磨桿桿部圓柱度及直線度：公差等級級；尺寸公差：IT6；表面粗糙度：041M1080無心磨床整體軟氮化表面硬度：600HmV,氮化層深度不小于6um精磨小端面小端面對桿部的