生产攻关项目统计过程控制研究与应用 48页

万方数据目录摘要⋯．⋯．⋯⋯⋯⋯．．⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．1Abstract．．⋯．．．⋯．．．⋯．．．⋯．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．⋯．．．．．．．⋯．．2第一章引言⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．⋯⋯⋯．．．．．．31．1论文的研究背景⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯31．2国内外研究现状⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．4I．2．1国外质量管理研究现状⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．41．2．2国内质量管理研究现状⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．51．2．3与本论文研究的关系⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．71．3本文研究的目的和意义⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．⋯⋯⋯⋯．．81．4本文研究的思路和方法⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．⋯⋯⋯⋯．．91．4．1研究的主要思路⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．91．4．2研究方法⋯．⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．91．5本文的组织结构⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯9第二章军工研究所过程质量控制现状⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．112．1军工研究所的特点⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯Ii2．2军工研究所科研生产管理现状⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯112．3军工研究所质量管理现状⋯⋯⋯⋯⋯．⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯122．4实施批生产攻关项目工艺改进和使用统计过程控制(SPC)的必要性⋯⋯⋯122．5本章小结⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯13第三章相关理论研究及其应用．⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯143．1质量管理⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯143．2过程控制理论⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．163．3统计过程控制(SPC)⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯173．4质量和可靠性评价技术⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯183．5本章小结⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．．19第四章统计过程控制(SPC)实施实例⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯204．1确定关键过程节点⋯．⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯204．2统计过程控制(SPC)实施准备⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．⋯．214．3统计过程控制(SPC)实施开展的主要工作⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．244．4关键工序和关键工序参数⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．254．5统计过程控制(SPC)实施结果⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．354．6实施过程中的不足⋯．⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯364．7本章小结⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯36第五章批生产工艺改进与统计过程控制实施效果分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．375．I工艺改进和工序的改进⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯375．2批生产工艺过程及效果分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．375．3批生产质量一致性分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯395．4批生产的生产过程控制效果分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．395．5本章小结⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯40第六章总结与展望⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．⋯⋯⋯⋯．41参考文献⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．43致谢⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．45 万方数据摘要近二十年来，随着我国经济发展和国力的明显增长，国防现代化建设的步伐明显加快，新型武器批量装备部队，新技术新工艺新材料在装备生产制造过程中得到大量应用，高可靠长寿命和批产质量一致性已经成为装备本身之外研究的最重要内容。军用电子元器件作为整机装备的基本组成部分，长期以来一直存在多批次多规格小批量生产状态，工艺稳定性和产品的可靠性成为制约高技术装备发展的瓶颈之一。传统的首检、巡检、自检、批接收抽样检验、可靠性寿命试验、筛选试验等，在批次稳定性和生产过程控制并不能完全起到保障作用，元器件产品的失效率未能达到理想状态。本文介绍了研究背景和国内外研究现状，结合军用电子元器件批生产攻关项目的实施，从军工电子研究所的特点分析入手，以军工生产过程特点和难点，结合批生产攻关项目的开展，提出了实施统计过程控制(SPC)的必要性，使统计过程控制(SPC)在科研项目研究和攻关上得到运用；通过实践，初步建立了统计过程控制(SPC)文件体系和评价体系，通过自审核等要求，使生产线始终处于统计受控状态，并以批生产攻关项目实施统计过程控制(SPC)分析和比较，通过对某产品进行批生产攻关过程中的工艺改进和统计过程控制技术的使用，选取典型工序进行数据处理，在提升整体的批生产能力的同时，保证了产品的内在质量和可靠性；通过与传统质量管理要求的检验批合格率、质量一致性等要求进行比较，可以得出通过批生产攻关后实施统计过程控制(SPC)的效果对项目攻关过程中关键工序的改进提供了方向，这为其他军用电子元器件项目的实旋和质量控制提供一定的借鉴作用。军用电子元器件行业随着国内制造工艺装备水平的提高，建立高水平生产线已经成为了可能。较多的军工电子研究所多年前已经在生产活动中开展了统计过程控制(SPC)的研究和实践，统计技术的使用和数据分析处理的结果有力地促进了质量管理水平的提升。但，在科研项目实施过程提出统计过程控制(SPC)要求的并不多，特别是项目周期长工艺条件差的项目在运用统计过程控制(SPC)上遇到的困难更多。关键词：质量管理，统计过程控制，生产攻关中图分类号：C93 万方数据AbstractInthepasttwodecades，withthesignificantgrowthofChineseeconomicdevelopmentandnationalstrength．也epaceofnationaldefensemodemizationhasacceleratednoticeably．Mosttroopshavebeenequippedwithnewweaponsinwhichnewtechnologyandnewmaterialhasbeenwidelyused．Therefore．theconsistencycheckingforhighreliability,long·lifequalityandbatchproductionhasbecomethemostimportantresearchcontentoutsidetheequipmentitselfAsabasicpartofthewholeequipment，militaryelectroniccomponentshasbeenatthestageofmulti-batchproduction，multiplespecifications，smallvolumeproductionforalongtime，thatmakesprocessstabilityandreliabilityoftheproductbecomeoneofthebottlenecksrestrictingthedevelopmentofhigh-techequipment。刀砖traditionalapproachessuchasfirst—inspection，routing-inspection，self-inspection，while—receivingsampletest，lifereliabilitytest，screeningtest,cannotfullyplayasafeguardingroleinbatchesstabilityandthecontrolofproductionprocess，SOthefailurerateofthecomponentsproductsCannottoachievethedesiredstate．mSPaperintroducestheresearchbackgroundandresearchstatusathomeandabroad，andpresentsthecharacteristicanalysisof也emilitaryinstitute，featuresanddifficultiesofmilitaryproductionprocess．Combinedwiththeoperationofbatch-productionresearchprojects．thepaperalsoemphasizesontllenecessityforimplementationofstatisticalprocesscontr01(SPC)，andintroducesrelativetheoriesindetailsinthefieldsofqualitymanagement．processcontr01t11eory,statisticalprocesscontrol，qualityandreliabilityevaluationtechniquesandetc．Aftertheanalysisandcomparisonoftheimplementationofstatisticalprocesscontrol(SPC)inbatch-productionresearchproject，technologyinprocessimprovementandstatisticalprocesscontr01hasbeenusedintheprocessofbatchproductionresearchtoaproduct，andthenweselectthetypicalprocedureandprocessitsdata,andexplainhowstatisticalprocesscontrol(SPC)playtheguidingroleforprocessimprovement,qualitycontrolintheprocessofproduction，alsoensureconsistencyofproductqualityandhi曲reliabilitywhilebatchproductioncapacityhasbeenimproved．Evenmore，weanalyzepracticaleffectaffordedbytheprocessimprovementinbatchproductionresearchandtheimplementationofstafisticalprocesscontrol(SPC)．necasesintroducedinthisarticlehavecertainrepresentation，therefore，whichprovidesareferencetotheimplementationofotherprojectsanditsqualitycontr01．Key-words：qualitymanagement，statisticalprocesscontrolClassificationCode：C932 万方数据1．1论文的研究背景第一章引言近二十年来，随着我国经济发展和国力的明显增长，国防现代化建设的步伐明显加快，新型武器批量装备部队，新技术新工艺新材料在装备生产制造过程中得到大量应用，高可靠长寿命和批产质量一致性已经成为装备本身之外研究的最重要内容。军用电子元器件作为整机装备的基本组成部分，长期以来一直存在多批次多规格小批量生产状态，工艺稳定性和产品的可靠性成为制约高技术装备发展的瓶颈之一，直至近年来才有所改善。军工电子研究所作为关键装备的配套单位，技术创新和关键装备制造的主体，面临着由小批量多批次向批量化标准化生产转变，从从事研发为主向研发和生产并重发展。特别是近年来批量装备带动军用电子元器件发展进程明显加快，批量生产规模不断扩大。但，军工电子研究所的原有研发优势并不能表现为批量生产能力的优势，更无法显现均衡生产精益生产带来的观念的革命和理念的转变，通过技改等国家投入生产装备升级换代并不能直接转化为生产力的提高，工艺能力水平较低，批量生产质量控制能力亟待改善，具体表现为科研成果转化率低、生产工艺不成熟、工艺细化固化水平低、生产过程受控程度低等等。军工电子研究所在进行产品设计时，常常主要考虑和追求设计的高可靠性和耐各类环境的性能指标，往往没有充分考虑批量生产的可行性和产品的可靠性能否得到实现，在进行样品制造时往往能实现而在批产时无法按照原有工艺文件进行生产。同时，传统的首检、巡检、自检、批接收抽样检验、可靠性寿命试验、筛选试验等，在批次稳定性和生产过程控制并不能完全起到保障作用，元器件产品的失效率未能达到理想状态。产品的内在质量和可靠性水平与产品生产工序相关，产品生产过程的每道工序状态的优劣决定了产品质量的好坏。本文通过对某产品进行批生产攻关过程中的工艺改进和统计过程控制技术的使用，选取典型工序进行数据处理，进而说明统计过程控制(SPC)对工艺改善和生产过程质量控制的指导作用，以实现批量生产的工艺技术攻关，优化工艺过程。通过工序能力评价(Cpk)、统计过程控制(SPC)等评价技术，优化固化工艺，并根据根据产品生产工序特性，设立质控点，监视工序的实时状态，使工序的波动处于允许的范围内，对关键工序能力进行评价，使生产线处于统计受控状态；当发现统计过程控制(SPC) 万方数据发现工艺出现失控或失控倾向时，及时查找原因，采取措施使之恢复统计受控状态，及时对出现的异常按事先策划的方式采取纠正措施。本文介绍的实例是军用电子元器件批生产攻关项目中第二家通过统计过程控制(SPC)总装验收的项目，在科研项目中采用统计过程控制(SPC)，使生产线始终处于统计受控状态，保证了产品的内在质量和可靠性；统计过程控制(SPC)的处理方法具有一定的代表性，为其他项目的实施和质量控制提供一定的借鉴作用。1．2国内外质量管理发展现状1．2．1国外质量管理发展现状1994年美国的质量管理专家朱兰J．M．Juran⋯在美国质量管理学会的年会上的告别演说中指出，二十世纪以“生产力的世纪”载入史册未来的21世纪是“质量的世纪”。随着时间的流逝，朱兰的这一论点得到越来越多人的认可，近年来由于科学技术的迅猛发展，产品的不合格品率迅速降低，如电子产品的不合格品率由过去的百分之一千分之一降低到百万分之一，乃至十亿分之一。经济全球化和自由竞争的环境，国际贸易不仅是成本的竞争，更是技术和质量的竞争，产品质量的提升早就成为国民经济快速发展的利剑。在管理领域，质量管理已经成为重要的研究内容，受到管理研究专家的高度关注。1924年，修华特博士瞳¨31在贝尔实验室发明了管理图。1939年，修华特与戴明博士合写了品质观点的统计方法。二战后，英美两国将管理图的方法引进制造业并应用于生产过程中。1950年，戴明博士到日本讲演，介绍了SQC的技术和观念。SQC是在发生问题以后才去解决问题是一种浪费，所以又进一步发展了统计过程控制(SPC)。美国汽车制造商福特、通用公司等对统计过程控制(SPC)很重视，因此得以在汽车制造行业率先得以广泛的应用。IS09000标准体系H1亦重视过程控制和统计技术的应用有专门的要素要求，1987年ISO组织公布IS09000族质量管理标准体系以来，150多个国家参与到这个体系中来，并促使成千上万的企业和组织在流程设计上进一步规范化，各类统计技术的使用也进一步推动了统计过程控制(SPC)的发展和应用。1994年，IS09000标准系列标准改版——新的IS09000标准体系更加完善，为世界绝大多数国家所采用，质量管理体系第三方质量认证普遍开展，有力地促进了质量管理的普及和管理水平的提高。1986年，摩托罗拉公司的比尔·史密斯提出六西格玛(6o)概念，表示与4 万方数据平均值的标准偏差，旨在生产过程中降低产品及流程的缺陷次数，防止产品变异，提升品质，核心是追求零缺陷生产，防范产品责任风险，降低成本，提高生产率和市场占有率，提高顾客满意度和忠诚度。60管理既着眼于产品、服务质量，又关注过程的改进，在这个质量水平下意味的是所有的过程和结果中，99．99966％是无缺陷的，也就是说，做100万件事情，其中只有3．4件是有缺陷的，这几乎趋近到人类能够达到的最为完美的境界。上世纪90年代末期，生产控制方式已经演变到6o水平，称之为超严格质量要求，追求所谓的“零缺陷”，全面质量管理达到了顶峰。表1—1：西格玛概率水平0值概率水平10百万分之69000020百万分之30800030百万分之668004o百万分之621050百万分之2306o百万分之3．4麦肯锡公司陌3对167家企业产品质量进行了一项跟踪调查表明，最终以4个等级来评价产品的质量水平。第四级为完美质量水平，各级质量水平的判定标准如下：第一级质量水平(平均缺陷率≈4800PPM、废品率：>5％、返工率：>3％、工艺能力指数Cpk：未测定)；第二级质量水平(平均缺陷率≈900PPM、废品率≈3．1％、返工率≈2．7％、工艺能力指数Cpk：1．33)；第三级质量水平(平均缺陷率≈300PPM、废品率≈1．5％、返工率≈1．7％、工艺能力指数Cpk>1．67％)；第四级质量水平(平均缺陷率