minitab与质量管理.docx

质量工程与管理技术课程设计指导老师：李晓萍制作者：高剑学号：10Minitab在质U管理中的应用一.课题背景本文着眼于机械制造过程的质量控制，以生产车间为背景，并以阶梯轴为研究的对象，阐述了如何运用X_bar-R（均值-极差）控制图，直方图，排列图，因果图和显著性检验，来实现产品质量的改进，提高和控制二 .设计内容1 .利用显著性检验发现阶梯轴存在的质量问题2 .针对阶梯轴的合格率低下的问题，利用排列图确定产生不合格的主要环节和关键工序3 .利用因果图寻找具体的原因，提出改进的措施4 .利用直方图对数据的分布进行分析，确定正态总体5 .利用均值-极差图制定过程的控制计划和控制标准6 .改进前后过程状态分析和过程能力指数的计算与对比7 .利用显著性检验进一步确定产品的质量水平三 .设计过程1 .确定主要问题为了寻找出现废品的原因，对各加工工序的一次合格率进行测试，以分析哪些加工工序是影响质量的主要原因，哪些加工工序是影响质量的次要原因，这样有利于抓住解决问题的主要环节对轴加工工序的一次合格率测试数据见表1（注：不合格品不流入下一道工序）表1阶梯轴加工工序的一次合格率测试值序号工序名称测试数合格品数（根）合格品（%1粗精车右边外圆2252152粗精车左边外圆2252223粗车左阶梯225162724粗车左阶梯2252105粗车右阶梯2252176粗车总长225225100合格率:M=%*%*72%*%*%*100%=%对各个工序共产生的99件不合格品制成不合格品表2,并绘制排到图，见图1表2阶梯轴不合格品表工序名称不合格品数（根）累计不合格品数（根）累计百分比（衿粗精车外圆表面6363粗精车左边外圆366粗车左阶梯1581粗精车右边外圆1091粗车右阶梯899100粗车总长099100>根1数品格合不工序名称的Pareto图其车 粗从圆 六外 车 粗相比分百不合格品数（'根）63J粗相 1510百分比 63.6 15.2 10.1 8.13.0累积％ 63.678.8 88.997.0 100.0在Minitab的工作表中，把“轴加工工序的一次不合格数据”中的“工序名称”一列，以及“不合格品数”一列键入，作帕累托图。

从上面帕累托图中可以看出，这几道工序中粗精车外圆表面的加工是出现不合格品的最多工序可见粗精车外圆是影响最后阶梯轴合格率的A类因素，即主要因素，是改善重点2 .产品检验发现问题抽取五组数据，每组五个数据，见下表单样本I-：直彳至mu - 与力虹I时检短A1A2A3A4A51234通过检验发现，P<,即拒绝原假设，认为阶梯轴的直径有显著性的差异，要对轴的直径进行改进3 .因果分析和改进为了找出影响加工直径20而造成不合格品的原因根据5M1E勺原理，从人，机,影响外圆面直径的因果图测量材料人员料，法，环，测量等六个方面做出了分析，并用Minitab画出因果图对上图的诸多要素进行分析，找出下列影响直径的主要原因：I.零件加工工序不合理加工直径20的应该作为基础尺寸在第一道工序中就加工出来，作为定位基准面，而原始工序是从粗车右边外圆开始，在粗车右侧外圆后，将右侧外圆作为粗基准，在实际加工中有侧外圆的要求要高些，显然加工顺序是有问题的正确的加工应该是粗车外圆到20——以直径20为精基准加工右侧圆柱面一一粗车右侧的阶梯长一一以直径右侧圆柱面为精基准加工左侧圆柱面一一加工左侧阶梯轴——车平面至总长满足要求。

II .人员操作不当本次加工观测中人员都未进行良好的培训，对操作过程不熟悉，操作失误较多没有操作的具体方法，出现了漏加工，过度加工，火歪工件导致报废的针对这种情况，该车间应该采取积极的措施，加强培训，制定加工标准III .切削参数选择不合理切削参数是否合理，将直接影响到零件的加工质量，由于工艺文件中未定切削参数，操作参数不合理，出现切削强力切削，刀具快速磨损IV .刀具没有及时更换在过程能力图中，实际尺寸相对于标准值普遍偏大在寻找原因中发现刀具刀片磨损严重所以有几台机器应该更换刀片根据因果图的分析，针对主要原因制定对策计划，如下表:序号要因项目目标措施1零件加工工序不合埋调整加工工序2人员操作不当加强培训，制定标准作业指导书3切削参数选择不合理合理选用切削参数4刀具没有及时更换定时检查设备，及时更新刀具4制定过程的控制计划和控制标准找出主要原因之后，对加工外圆柱面直径的过程进行稳定性分析和工序能力指数计算，在工序在控的条件下，判断工序能力指数是否满足要求，以确定是否需要进行改进直径的目标值是20,最大不超过，最小不小于，从该工序中随机抽取25组数据，每组5个数据，得到如下表3表3工序中随机样品数据表序号X1X2X3X4X5平均值极差123456789101112131415161718192021222023202425I.观察数据的分布，确定正态总体利用表三做直方图如下X6直方图通过观察，所取得的这些数据分布正常，即总体正常，这是进行过程控制的前提。

II.制作控制图利用Minitab中的质检工具一一控制图，选择统计一控制图一子组的变量控制图20.16X1, ..., X5 的 Xbar-R 控制图值均本样20.1420.1220.1020.08X =20.11361 3LCL=20.073920.16样本2 8 41 o O6 6s 差极本样-Xbar-R,绘制控制图如图3所示图3控制工序均值-极差控制图对上图进行判断，所有点全在上下控制线之间，在会话窗口没有出现异常，判定过程处于稳态5改进前后的过程状态和过程能力分析与比较I.改进前过程能力指数在工序可控条件下，进行过程能力分析利用表3的数据用Minitab进行过程能力分析，在Minitab的工作表中，选择统计一质量工具一工序能力分析一正态，得到工序能力分析图，图4改进前过程能力指数Cpk=，表明工序能力严重不足，需要采取措施来提高工序能力根据以上的分过程数据LSL19.9望目20规格上限20.14样本均值20.1136样本N125标准差（组内） 0.0306838标准差（整体） 0.0319374析，质量管理小组提出把工序能力指数提高到以上，尽量提高合格率作为目标II.改进后过程能力指数采取以上的改进措施后，重新收集14组数据，见下表4,制作过程能力指数图，见下图5厅PY1Y2Y3Y4Y5均值极差123456791011121314图5改进后的过程能力指数图Y1,...,Y5的过程能力LSL19.9望目*规格上限20.14样本均值20.0017样本N70标准差（组内）0.02107标准差（整体）0.0207798过程数据组内一一整体潜在（组内）能力Cp1.90CPL1.61CPU2.19Cpk1.61整体能力Pp1.92PPL1.63PPU2.22Ppk1.63实测性能PPM ＜规格下限 0.00PPM ＞规格上限 0.00合计 PPM 0.00预期组内性能PPM ＜规格下限0.69PPM ＞规格上限0.00合计PPM0.69预期整体性能PPM ＜规格下限0.49PPM ＞规格上限0.00合计PPM0.49Cpm*改善后，重新收集数据进行工序能力分析，得到过程能力指数为Cpk=，有了显著提高。

5.正态总体均值的显著性检验最后丰变更了检蛉Hi11=20与检查原料广品进行检验本例要检验：Ho:u=20于总体方差未知,检查原料TF4301ST普均唠藉口通^熊队…粗车在精车外圆粗车在精车左外面使直径至20mm采川t检验Z刍表4k^数据填在工作表上圆面使直径至输出结果说明：2次的测量样本均值为，由输出的p值=>,所以接受原假设，得20,即认为外圆面邛径没有显者性差舁,达到粗车使左阶梯至使直径至30mm^检查车使左阶梯至粗车在精车外圆面使直径至粗车在精车右外圆面使直径至粗车在精车右外圆面使直径至粗车使右阶梯至25mm#椅杳粗车使右阶梯至25mm#椅杳精车车平端面，在精车车平端面，在改善后改善前。