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第一章 质量检验的基本概念 质量检验是质量管理体系工作中一个不可缺少的组成部门。从质量管理发展史来看，质量检验曾经是保证产品质量的主要手段。质量管理体系就是在过去质量检验的基础上发展起来的。质量检验是质量管理体系的根，这个根不扎实，开展质量管理体系的基础就不巩固。因此，开展质量管理体系决不意味着削弱或取消质量检验工作，相反，必须进一步加强这项工作，更有效地发挥质量检验的作用。 ¤1 质量检验的重要作用 一、定义 1．产品 产品是过程的结果，它可以是有形的或无形的，或是它们的组合。有下述四种通用的产品类别： ①硬件（如发动机机械零件） ②软件（如计算机软件、字典） ③流程性材料（如润滑油） ④服务（如运输） 2．质量 质量是一组固有特性满足要求的程度。 “质量”可使用形容词如差、好或优秀来修饰。 “固有的”（反义词“赋予的”）就是指在某事或某物中本来就有的，尤其是那种永久的特性。 3．检验 检验就是通过观察和判断，适当时结合测量、试验所进行的符合性评价。 二、 质量检验过程 从质量检验的定义可以看出，质量检验的整个过程如图1—1所示： 处 理 测量或试验 比 较 判 定 记录反馈 明确标准 图 1—1 1．明确标准：熟悉和掌握质量标准、检验方法，并将其作为测量和试验、比较和判定的依据； 2．测量和试验：采用一定的检测器具或设备，按规定的方法，对产品的特性进行测量，得出一具体的数据或结果； 3．比较：把检测的结果与规定的标准要求进行比较； 4．判定：根据比较的结果，判定产品是否合格； 5．处理：将合格的接收（通过），不合格的重新处理（拒收或返修等）； 6．记录反馈：把测量或试验的数据做好记录、整理、统计、计算和分析，按一定的程序和方法，向领导和部门反馈质量信息，作今后改进质量，提高质量制订措施的依据。 三、 质量检验的目的 1． 判定产品质量合格与否； 2． 确定产品缺陷（不合格情况）的严重程度； 3． 监督工序质量； 4． 获取质量信息； 5． 仲裁质量纠纷。 四、 检验的重要作用 1．把关——通过对原材料、半成品、成品的检验，鉴别、分选、剔除不合格品，确定每个产品或产品批是否接收。严格做到“不合格的原材料不投产，不合格的半成品不转工序，不合格的成品不出厂”。 2．预防——通过工序能力的测定和控制图的运用，监督工序状态的变化，及时发现问题，采取措施，加以调整，预防不合格品的生成，使工序处于稳定状态。应该看到，把关本身也是一种积极的预防。 3．反馈——通过对检验资料的分析整理，掌握产品质量情况和变化规律，为改进设计、提高质量、加强管理提供必要的信息和依据。 长期以来，把关是检验部门一直行驶着的主要职能，而预防和反馈的职能在检验工作中往往被忽视。因此，某些人认为，质量检验是单独的“事后把关”和“死后验尸”。这种认识实际上是片面的。把关和预防二者是辩证的统一。把好原材料、原器件、半成品的质量关，对产品制造来说，就等于预防不合格品的产生。督促工人严格遵守工艺、有效地控制“五大因素”的变化，努力把不合格品消灭在生产过程之中也是一种积极的预防；在成品检验中，得到许多质量信息，为改进和提高产品质量指出了方向，同样起着“事先预防”的积极作用。 ¤2 质量检验部门的任务和检验人员的要求 一、 质量检验部门的任务 1．制定质量检验计划。根据产品的各种质量要求，事先确定质量标准、检验方法和手段，然后按生产的工艺过程确定质量检验的范围和设置专职人员的检验岗位，合理组织检验工作。 2．严格把关。按照各项技术标准对原材料、零部件（外协件）、半成品和成品进行检查、验收；按照工艺规程和操作要求对工序进行检查，做好各种原始记录。 3．充分利用质量检验所得的数据、资料，结合用户的意见和要求，及时进行质量信息的分析和处理，针对在生产过程中发生的质量问题，协同有关部门迅速采取果断、有效的措施，确保产品质量的稳定。 4．加强不良品的管理，严格执行质量考核制度，统计质量完成情况。 5．参与新产品的试制和鉴定工作。 6．合理选择检验的方式，积极采用先进的检测技术和方法，不断提高检验工作的准确性、及时性和科学性。 7．做好用户技术服务工作。定期组织对用户访问，认真听取用户要求、迅速处理用户意见，为用户培训使用、维修人员。 8．加强质量检验队伍的思想建设和组织建设，不断提高质量检验人员的技术素质和工作质量，正确贯彻检验标准，严格遵守检验制度，最大限度地减少错检、漏检，提高检验工作的准确性。 二、检验人员的要求 由于质量检验人员担负着质量把关预防和加强质量管理的任务，所以，要求检验人员牢固树立“质量第一”的思想，责任心强，能实事求是，敢于坚持原则，熟悉生产，有一定的文化水平和检验专业知识，并具备比较敏锐的判断力。同时，在工作中要不断改善服务态度，当好“三员”和坚持做到“三满意”。“三员”就是，产品质量检查员，“质量第一”的宣传员和生产技术辅导员；“三满意”就是，为生产服务的态度工人满意，检查过的产品下工序满意，出厂的产品质量用户满意。有了这样一支素质好的质量检验专业队伍，企业的产品质量就会在很大程度上得到保证。 ¤3 质量检验的类型及其特征 对于不同的检验对象，在不同的条件和要求下，可以采取不同的检验方式。不同的方式，反映了不同的检验精度要求。合理选择检验方式的原则是，既要保证质量，又要便利生产，还要尽可能减少检验工作量，节约检验费用，缩短检验周期。 按检验方式的不同特点和作用，可分为： 一、进货检验、生产过程检验和最终检验 按工作过程的顺序来说：有进货检验、生产过程检验和最终检验三种方式。进货检验是加工前对投入的原材料、毛坯、半成品等的检验。生产过程检验是加工过程中对某道工序或某批工件的检验。最终检验是对生产对象的完工检验（出厂检验）。 二、定点检验和巡回检验 按检验的地点来说：有定点检验和巡回检验两种方式。定点检验是在固定的地点进行检验，这种方式适合于检验批量大，需装备专用检测仪器、测试手段进行检验的关键工序和部件，以及成品装配后的检验。巡回检验是检验人员和生产工人密切协作，共同搞好质量的一种检验方式。 三、全数检验和抽样检验 按检验的数量来说：有全数检验和抽样检验两种方式。全数检验即对检验对象逐个、逐件检验。这种方式往往会导致检验费用的增加，产品成本的上升，而且在产量高、批量大、检测手段受到一定限制、检验工作量繁重的情况下，不可避免地存在一定误差。所以，一般对关键的与主要的在制品、质量要求必须百分之百合格的产品、或不是破坏性检验的产品等，实行全数检验。此外，当某批原材料或半成品混有不合格品时或某工序加工质量发生异常时也需实行全数检验。抽样检验是根据事先制定的抽样方案，在检验对象中（某一批产品）按规定的数量进行抽查，通过检验结果来判断整批产品的质量。 四、首件检验和统计检验 按检验的预防性来说：有首件检验和统计检验等方式。首件检验是对改变加工对象、改变生产条件以及操作者变动以后，生产出来的头几件产品进行检验。统计检验是运用数理统计方法对产品进行抽查。通过对抽查结果的分析，了解产品质量的波动状况，找出生产过程的异常现象和原因，及时采取措施，使生产过程重新恢复正常，以防止不合格品的产生。统计检验是一种科学的质量控制方法。 五、三检制 按检验体制来说：有自检、互检和专检。自检是生产工人对自己加工的产品或完成的工作进行自我检查，即“自我把关”；互检是生产工人之间对加工的产品、零部件和完成的工作进行相互的检查；专检就是专职质量检验员对产品质量进行的检查。 综上所述，检验分类列表如表1—1 表1—1
¤4 测量设备管理 测量设备的管理主要包括测量设备的流转管理、封缄管理、标记管理、A、B、C分类管理以及量值传递管理等。 一、流转管理 测量设备的流转管理是指测量设备的申购、入库验收、发放、周期检定或校准、降级、报废、销号等管理环节。 二、 封缄管理 测量设备经确认合格后，对可能影响其性能的可调部位进行封缄或采取其他防护措施，以防未经授权的人员改动。实行封缄的目的，保持测量设备的完整性，以确保测量设备输出量值的准确性。 三、标记管理 标记是对测量设备现场管理的一种形式，要求企业保证所有测量设备都牢固耐久地用标签、代码或其他标识标明其确认状态。标记的作用主要是： 1．表明测量设备所处的确认状态，以便正确使用测量设备； 2．便于对测量设备的现场管理，防止错用。 标记的种类有：计量标准、合格标记、准用标记、禁用标记、限用标记、封存标记等。 四、ABC分类管理 A、B、C分类管理方式是根据测量设备的可靠性、测量设备在生产和管理中的作用以及对该种测量设备管理要求，将其划分成A、B、C三类进行管理。 五、 量值传递管理 量值传递管理的目的是确保生产第一线使用的测量设备的量值准确。把企业建立的计量标准器量值准确地传递到生产第一线，将车间生产和检验用测量设备进行定期检定。同时，本公司的计量标准也要定期送上一级计量部门进行检定，实行量值溯源。要搞好量值传递工作，须做到以下三点。 1．传递要准确； 2．检定要按周期； 3．传递要按系统。 先按测量设备的具体情况制订年度周期检定计划，使用部门按此计划在有效期内送检，不漏检。公司可自行传递的，自行检定，当无法自行检定的，或国家强制检定的，送上级计量部门检定。 量值传递管理是上述几项管理的基础和实施相应管理的依据。 六、测量设备的维护保养 测量设备的维护保养是确保其计量性能能满足使用要求的必不可少的措施，通常有如下条款： 1．专人管理测量设备和正确使用测量设备。严格按操作规程或使用说明书进行操作使用。 2．应使测量设备在一适宜的工作环境中使用。 3．测量设备在使用前需进行零位校正。 4．经常保持测量面或测试头的清洁，保持测量设备的清洁，使用后要擦净水渍、尘土、沙粒；对该上防锈油的表面进行上油。然后放入专用盒或罩上防护罩。 5．量具在使用过程中不能和工具、刀具、夹具堆放在一起，以免碰伤和损坏。 6．测量设备不能作为他用，以免降低或失去其正常精度。 7．保持测量设备各种状态标识的完好。 第二章 质量检验的依据 产品质量检验的依据是产品图样，制造工艺、技术标准及有关技术文件。外购、外协件及有特殊要求的产品需根据订货合同中的规定及技术要求进行检验验收。 §1 标准和标准化 一、 标准及其分类 1．什么是标准 自古以来就有“没有规矩，不成方圆”的说法，强调办事要有章可循。人们习惯上把“标准”称作衡量客观事物的准则。只有有了“标准”，才能科学地评价事物效果的好坏。产品标准是产品质量检验的依据。 国家标准GB3935.1对标准作出的定义为：“对重复性事物和概念所做的统一规定。它以科学、技术和实践试验的综合成果为基础，经有关方面协调一致，由主管机构批准，以特性形式发布，作为共同遵守的准则和依据。” 上述“标准”的定义，包括以下几方面的含义： ①表明了制订“标准”的领域； 制订“标准”领域，从广义的概念，包括了人类生活和生产活动中广泛的领域和范围，都应制订相应的标准，用来进行衡量或考核，以促进社会的发展、人类的进步。而狭义的概念，只包括企业中经济、技术的范围，也就是在生产技术和经营管理等方面，制订相应的标准，做到有标准可依。 ②表明了制订标准的对象 制订标准的对象是指各领域中“重复性事物和概念”。 ③表明了标准产生的基础 标准产生的基础是：以科学技术和实践经验的综合成果为基础，经有关方面协商一致产生的，“综合成果”包括以下两方面的内容： a. 是指科学研究的新成就，技术进步的新成果以及生产实践中所采取的先进经验等，都要纳入有关的标准； b. 只有通过分析、比较、优选等工作后，并进行技术经济分析，适合的部分才能纳入相应的标准。 以上两个方面的特点和内容越充分，标准本身的质量就越好，该标准贯彻执行就越顺利，越有权威，其效果也就越好。 ①表明了标准的本质特征是“统一”。 标准的作用，归根结底来源于“统一”。即对重复性事物和概念，作出必要的、合理的统一规定。统一，可以是要求的统一，方法的统一，计算的统一，说法的统一……。如果某种事物不需要进行科学的、合理的、有效的“统一”，那么这种事物便失去了制订标准的必要性。 ②表明了制订标准的严肃性 为了保证标准本身的质量，新制订的标准须经有关主管部门批准，方才有效。 ③强调了标准的发布形式 凡制订的各级标准，都应以特定的形式发布，便于作为共同遵守的准则和依据。 由上述的几点含义可知，制订标准的重要原则是统一，协调、衔接和配套。 2．标准的分类 标准有不同的分类形式，以下作简单的介绍。 ① 按层级分，有国际标准、国家标准、专业标准、地方标准、企业标准。 a. 国际标准是指由国际标准化组织“ISO”颁发的标准，其还包括由国际电工委员会“IEC”颁发的标准。 b. 国家标准：由国家标准化主管机构，我国是国家质量技术监督局批准、发布，在全国范围内统一的标准。我国国家标准的代号为“GB”，即国家两字汉语拼音的第一个字母。 c. 专业标准：由专业标准化主管机构或专业标准化组织批准发布，在某专业范围内统一的标准，其代号为ZB。 d. 地方标准：地方标准是需要在某个地区范围内统一的标准，其往往由企业提出，经上级主管部门审批，地方标准化管理部门编号发布。我国的地方标准只限在省一级。省以下的地方标准化管理部门无权制订和发布地方标准。 e． 企业标准：顾名思义，企业标准是企事业单位内统一的标准。一般情况，凡没有制订国家标准和专业标准（或地方标准）的产品，企业均应制订企业标准；有些企业为了保证质量能达到国家标准、专业标准的要求，创优质的产品，提高要求，制订并实施企业内部的标准——企业内控标准。内控标准要求要高于国标和专标。但不得与国标和专标相抵触。根据企业生产技术活动和经营管理工作的要求，为实现规格化，统一化、制度化而制订一系列的规格、规范、规则、条例、规程等行动准则，也可为企业标准。 ② 按性质分：有强制性标准和推荐性标准之分。 a．强制性标准是国家强行需执行的标准，安全标准、环保要求标准、卫生标准，以及一些定义、术语标准和基础标准。 b．推荐性标准为参考执行的标准，主要是一些产品标准、管理标准。但实际执行中，当推荐性标准中的一些参数、要求纳入国家质量监督管理范畴中时，其也成为需强制执行的标准了。 c．按标准的属性分，又将标准分为技术性标准、管理性标准、工作标准等。 d．按标准描述的对象分，标准又分为基础标准、安全标准、卫生标准、环保标准、产品标准、方法标准、管理标准等。 3．标准的制订原则和编制程序 制订标准除前面已述的统一、协调、衔接和配套的重要原则外，还有如下几条原则： ① 实用性：考虑使用者的利益和社会效益。 ② 先进性：在考虑经济效益合理的前提下，以先进的科学技术和生产经验为基 础，积极采用国际标准和国外先进标准。 ③ 适时性：适时制订标准，促进生产和技术的发展。 标准的编制一般分为五个步骤，其程序如图2-1所示。 4．一般标准的结构内容： 标准的结构内容如图2-2所示。 主管部门 批准发布 有关部 门审查 征求意见 建立工作组 拟订方案 调查研究，试验验证 图 2-1 标准编号程序 标准的结构内容 补充部分 正文部分 概述部分 附录 附加说明： 提出部门 负责起草单位 起草人 首次发布及历 次修订重审确 认（年号） 封面 首页 目次 标准的名称 引言 主题内容和适用范围 引用标准 名词、术语、符号、代号 品种、规格 技术要求 试验方法 检验规则 标志、包装、运输、贮存 其他 图 2-2 标准的结构内容 二、 标准化 标准化是现代化大生产的产物，它是随着工业企业生产技术现代化和经营管理现代化的发展而发展起来。其是企业的基础工作之一，是质量活动的重要组成部分，并贯穿于质量工作的全过程和各项职能中。 1．“标准化”的定义： 国家标准GB3935.1中标准化的定义是：“经济、技术、科学及管理等社会实践中，对重复性事物和概念通过制订、发布和实施标准，达到统一，以获得最佳秩序和社会效益。” 2． “标准化”定义的特征： 标准化的上述定义有如下几个明显的特征： ①标准化活动的领域十分广泛，就企业来说，尤其在经济、技术和管理等许多实践中，都可以广泛地开展标准化活动。 ②表明了标准化是一活动的过程。标准化指的是通过制订、发布和实施标准的全过程。这个过程是不断地循环的，无论是质量螺旋形上升，还是PDCA循环阶梯式上升的过程，每经过一次循环，既促进按标准进行工作，又会使标准的内容更加充实和完善，保证技术工作和管理水平不断地提高。 ③强调“标准”是标准化活动的核心。开展标准化活动的目的和作用，都是通过制订和贯彻标准来实现的。因此，标准化活动离不开制订、修订和贯彻标准，这是标准化的基本任务和整个标准化活动的重要环节。 ④定义中强调了标准化的效果，是通过制订、发布和实施标准，达到统一，以获得最佳秩序和经济效益。如果企业虽有先进标准但在实践中没有贯彻执行，则什么效果也不会收到。因此，贯彻执行标准，在标准化的全过程中，是一个非常重要和不可缺少的环节或阶段。 从标准化的上述特征得出标准化工作的重要意义： ①改进产品、生产过程和服务的适用性，促进技术合作。 ②是综合性的技术基础和科学管理手段。 ③提高质量、实现效率和效益的先进方法。 综上所述，标准化对稳定提高产品质量、实现科学管理、促进技术进步、保护环境和人身安全健康，保护消费者利益、消除贸易壁垒，提高企业竞争能力等具有重要的意义。 三、抽样检验标准 在第一章中，已说明了质量检验按检验的数量分，可分为全数检验和抽样检验。全数检验，顾名思义，是对一批产品逐个进行检验，并给每个产品作出是否合格的判定。看起来这样做最安全，但它不是一种科学的方法，而且有时是行不通的。当检验是破坏性时，全数检验就不可能，如灯泡的寿命试验，又如照相机的耐久性试验，材料的疲劳试验等。另一方面，当被检验产品的批量很大，检验项目多，检验比较复杂，费时费力时，全数检验就不经济。同时，由于检验员长期疲劳工作，也难免出现错检和漏检，难保工作质量。出于此情况，应用数理统计原理，采用抽样的办法来实施检验，称为抽样检验。抽样检验是一种既经济而又科学的方法。它既能节约检验费用，节省人力物力，又保证了产品质量和加强了质量管理。我国的抽样检验标准有GB2828-87、GB2829-87两个。 1． 抽样检验的适用范围： ①破坏性检验，如产品的可靠性、寿命、疲劳、耐久性等质量特性的试验 ②产品数量大时。 ③检验项目多、周期长的产品。 ④被检验、测量的对象是连续的。 ⑤希望节省检验费用。 ⑥督促生产改进质量为目的。 2．抽样检验中的一些基本术语，符号及其检查实施中的规定： ①单位产品：为实施抽样检查的需要而划分的基本单位。可为单件产品，也可为一个部件。 ②检查批：（简称批）。为实现抽样检查汇集起来的单位产品。其可以投产批，销 售批、运输批。每个检查批应由同型号、同等级、同种类。且生产条件和生产时间基本相同的单位产品组成。 ③批量：检查批所包含的单位产品数。记为N。 ④样本单位：从检查批中抽取并用于检验的单位产品。 ⑤样本：样本单位的全体。 ⑥样本大小：样本中包含的样本单位数。记为n。 在具体实施抽样检查时，先根据提交检查批的批量与检查水平，查表确定样本大小字码：A、B、C……，由查出的样本大小字码、检验严格度和抽样方案的类型，查表即得此抽样方案下的样本大小n。 ⑦不合格：单位产品的质量特征不符合规定，称为不合格。其按质量特性不符合的严重程度或质量特性的重要性分为A类、B类、C类不合格。A类不合格为单位产品极重要特性不符合规定或单位产品的质量特性极严重不符合规定。B类不合格为单位产品重要特性不符合规定或单位产品的质量严重不符合规定。C类不合格为单位产品一般质量特性不符合规定或单位产品的质量特性轻微不符合规定。 ⑧合格质量水平：在抽样检查中，认为可以接受的连续提交检查批的过程平均上限值，常用AQL表示。 原则上，按不合格的分类分别规定不同的合格质量水平。对A类规定的合格质量水平要小于对B类规定的合格质量水平，对C类规定的合格质量水平要大于B类规定的合格质量水平。 ⑨合格判定数：作出批合格判断样本中所允许的最大不合格品数或不合格数，记为Ac。 ⑩不合格判定数：作出批不合格判断样本中所不允许的最小合格品数或不合格品数，记为Re。 ○检查水平：提交检查批的批量与样本大小之间的等级对应关系，记为IL。 在抽样标准GB2828中，给出了三个一般检查水平Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ和四个特殊检查水平：S-1、S-2、S-3、S-4。除非另有规定，通常采用一般检查水平Ⅱ。当需要的判别力比较低时，可规定使用一般检查水平Ⅰ，当需要的判别力较高时，可规定使用一般检查水平Ⅲ。特殊检查水平仅适用于必须使用较小的样本，而且能够或必须允许较大的误判风险时。 3． 检查严格度的确定及其转移规则 检查严格度是指提交批所接受检查的宽严程度。在GB2828中规定有正常检查、加严检查、放宽检查和特宽检查等四种不同严格度的检查。通常情况下用正常检查。其转移规则如下： ①从正常检查到加严检查 当进行正常检查若在连续不超过五批中有两批初次检查不合格，则从下一批检查转到加严检查。 ② 从加严检查到正常检查： 从进行加严检查时，若连续五批经初次检查合格，则从下一批检查开始转到正常检查。 ③ 从正常检查到放宽检查： 当进行正常检查时，若下列条件均满足，则从下一批起转到放宽检查。 a．连续10批或更多批初次检查合格； b．在连续10批或更多批所抽取的样本中，不合格品总数小于或等于界限数（LR）表中的相对应的界限数。 c．生产正常 d．主管质量部门同意转到放宽检查。 ④ 从放宽检查到正常检查 在进行放宽检查时，若出现下列任一情况则从下一批转到正常检查。 a．有一批放宽检查不合格； b．生产不正常； c．主管质量部门认为有必要回到正常检查。 4． 抽样检查程序 ①规定单位产品的质量特性； ②规定不合格的分类； ③规定合格质量水平； ④规定检查水平； ⑤组成与提出检查批； ⑥规定检查的严格度。 ⑦选择抽样方案的类型； ⑧检索抽样方案； ⑨抽取样本； ⑩检查样本； ○判断逐批检查合格或不合格； ○逐批检查后的处理。 上述①至⑦在检验文件中应有详细的论述和明确的规定，对检验人员，需做的是抽样、检查、比较和判断。如图2-3所示。 不合格 n d N 合 格 检查批 样本 不合格数 批合格判断Ac, Re 图 2 –3 抽样检验 逐批检查后的处置：判为合格的该整批接收。若为不合格批，一般采取拒收。拒收的不合格批可以进行全检，将不合格品进行返工或返修，再次提交检查。再次提交的检查批，是使用正常还是加严，视情况而定。 §2 图样简介 图样与标准一样，是产品检验的依据。 在工程技术中，根据几何投影的方法绘制成具有工程施工或产品制造等用途的工程图，简称图样。 图样是现代生产中重要的技术文件，在机械、冶金、采矿、土建、电力、水利、航空、造船、化工、轻工等各工业领域中，进行设计、制造、施工、工艺装备、检验、安装调试、维修等，都离不开图样，都要绘制图样并在实际中使用。工程图样是表达技术思想的重要工具，是产品制造中最基本的技术文件，是人们表达和交流的“工程语言”。 图样不仅应完整、清晰、准确无误，技术要求齐全，严格遵守国家标准及有关各级标准的规定。图样应能表达产品组成的结构，零部件的位置和完整的轮廓。机械和仪器仪表的图样，尤其是产品的零部件图样，应标注好尺寸、公差、形状、材质、表面粗糙度，修饰涂层以及其他工艺、制造、检验等要求。 根据图样在生产中的重要作用，它和标准一样，是产品检验的依据。图样中既包括标准，又是标准的反映，图样中标注的尺寸、形位公差、粗糙度及技术要求等内容是工序检验，零件检验，成品检验和最终出厂检验的主要依据。对检验人员，应能读懂图样，使用图样来完成检验工作。 §3 工艺简介 工艺是工业生产中使各种原材料、半成品成为产品的方法或过程。规定产品或零部件制造工艺过程和操作方法的工艺文件，使“按图样、按工艺、按标准”进行生产和检验，称工艺规程。工艺规程主要有：工艺过程路线表，工序卡片，检验卡片，工艺装备图样……等形式。 对检验而言，有的专门编制检验卡片，作为检验的依据，供检验人员实际操作中应用。检验卡片的内容，除注明检验的尺寸、形状、粗糙度等有关技术要求外，还需明确检验的方法，抽样方案，使用的检测设备，测量时的基准及检验中的注意事项等。 编制工艺的依据： ①有关工艺工作的各类规章制度、标准和法规； ②产品的合同及技术协议； ③产品图样和技术条件； ④产品标准和与其相关的各种标准； ⑤产品有关的法规和规程； ⑥产品的工艺试验和工艺评定结果 ⑦产品的质量特性分级及缺陷的分级。 为了确保产品的质量，必须加强工艺工作的管理，严格执行工艺纪律，按工艺规程生产，认真按工艺规程进行检验，把好质量关；按检验卡片进行成品检验和最终检验，做到不合格品不转序、不出厂。 §4 合同简介 当没有技术标准或标准的规定满足不了要求时，供需双方可以签订合同。在合同中明确产品的技术要求，按合同要求进行生产和交验产品。有些外协、外购件也需按合同要求进行进货检验。因此，合同也是检验的依据之一。 在购销合同中，需包括以下主要条款。 ① 产品的名称、品种、型号、规格、等级和花色； ② 产品的技术标准或技术要求； ③ 产品的数量及其计量单位； ④ 产品的包装； ⑤ 产品的交货要求：方法、运输方式、交货地点、交货期限； ⑥ 验收的方法； ⑦ 价格； ⑧ 结算方式； ⑨ 违约责任； ⑩ 协商的其他事项。 从上述主要条款可见，产品的技术要求和质量验收是经济合同中的主要条款之一。为防止纠纷，合同中的产品质量要求条款验收条款必须写得清楚而且明确。一般不得签订无质量要求和技术标准的合同。 第三章 法定计量单位 计量单位涉及到各行各业，也与每个人密切相关。在检验工作中更加离不开计量单位。本章将有关计量单位的一些基本概念和国家规定作一简介，以便在实际检验的工作中遵循和应用。 §1 量和计量单位的基本概念 一、 量 量是物理量的简称。量是指现象、物体或物质可定性区别和定量确定的一种属性。 人们在认识自然和改造自然的过程中，会遇到各种现象，如发热、发光、发声等；凡是可以定量描述的物理现象都是物理量。另外，要描述各类物质、物体，也提出了一个重要的概念，这就是量。这里说的量是指可测量的通称。作为一个量，必须既可定性区别，又能定量确定。所谓定性区别即是可以通过比较得出相比较事物的程度、大小、轻重、冷热等，定量确定就是能明确给出确定的值。如质量、时间、长度、温度、电流、光强等。它们除了能定性地比较外，都可以定量确定。 二、量值 量值就是数值和计量单位的乘积。是量的表示形式。 如何定量地表示一个量的大小程度呢？这就要选择一个作为标准的量，将被测量与该标准量进行比较，从而得出被测量的量值。因此，一般可测的量都是由数值和计量单位两部分组成。如 三、测量 测量是一个过程，是以确定被测对象为目的的全部操作。它是人类揭示自然界物质运动规律，描述物质世界、改造世界的重要手段。测量是利用一个已知的单位与被测的同类量进行比较的实验过程。其结果可以在一定准确度内重复实现，以获得我们需要的量值。如我们用千分尺测得镜片的中心厚度为 四、计量单位 计量单位指用以定量表示同种量值而约定采用的特定量，其是数值为1的一个量。 凡是可以相互比较的一类量称为同种量，例如，长度、直径、厚度、距离、波长都属同一种量。在同一种量中，选定某一特定的量作为一个标准量，则这一类量中的任何其他量都可用这个标准量与一个数值的乘积来表示。而这个特定量的标准量就称为该量的计量单位，简称单位。如，长度的单位有米、厘米、毫米等，这些单位间都可以用一定的关系换算。一旦确定米的长度单位，则一切长度都可以表示为若干米。 单位可分为： ① 基本单位：给定量制中基本量的单位，如米、秒……. ② 导出单位：给定量制的导出量的单位，其是基本单位的相乘，相除所构成的 单位。如米/秒、米/秒2…… 五、单位制 单位制是相应给定量制而建立的一组单位，其包括一组选定的基本单位和由定义公式、因数等确定的导出单位组成。 单位制随基本单位的不同选择而不同。选定了基本单位后，可以按一定关系有它们构成一系列导出单位。这样基本单位和导出单位就成为一个完整的单位体系。该体系为单位制。 §2 法定计量单位 一、什么是法定计量单位 法定计量单位是国家以法令的形式规定允许使用的计量单位。凡属于法定计量单位，在一个国家的任何地区、部门、机构和任何人，都必须毫无例外地采用。 二、实施法定计量单位的重要意义 计量单位的统一是经济发展的必然规律。目前，世界各国已经广泛采用先进的国际单位制。我国应顺应形势，使我国的计量单位和国际单位制统一起来。实行统一的计量单位，是我国发展国民经济的需要，是贯彻对外实行开放政策，对内搞活经济的方针的需要；是适应我国国民经济，文化教育事业的发展，推进科学技术进步和扩大国际经济、文化交流的需要。 实施法定计量单位是全国人民生活中的一件大事，它对我国经济建设，国际交流等都具有重要的意义， 三、法定计量单位的构成： 我国的法定计量单位包括以下三部分内容： ① 国际单位制单位； ② 国家选定的非国际单位制单位； ③ 由以上两种单位构成的组合形式的单位。 1． 国际单位制单位 国际单位制单位的构成如图3-1所示。 图 3-1 国际单位制的构成 ① SI基本单位 在国际单位制中，选择了彼此独立的长度、质量、电流、热力学温度、物质的量和发光强度等七个量值作为基本量，对每个量分别定义了一个单位，这些基本量的单位称为SI基本单位。SI基本单位见表3-1。说明： a． 圆括号的名称是它前面的名称的同义词； b．无方括号的量的名称与单位名称均为全称。方括号中的字，在不致引起混淆、误解的情况下可以省略。去掉方括号的字为其名称的简称。 c． 除特殊指明外，所称的符号均指法定计量单位中所规定的符号及国际符号； d．质量在人民生活和贸易中习惯称为重量。 表3-1 SI基本单位
SI基本单位都有其严格的定义，并经国际计量大会通过，目前，除质量单位千克外，其他单位都是根据自然规律定义的。如长度单位—米（m），是光在真空中于1/299 792 458秒时间间隔内所经路径的长度。又如秒为铯—133原子基态的两个超精细能级间跃迁相对应的辐射的9 192 631 770个周期的持续时间。 ② SI导出单位 导出单位是用基本单位的代数式表示的单位。这种单位的符号中的乘和除采用数学符号。共有21个。其中SI单位弧度和球面度称为SI辅助单位。弧度(rad)的定义为：“圆内两条半径之间的平面角，这两条半径在圆周上所截取的弧长与半径相等。”球面度（sr）是一立体角，其顶点位于球心，而它在球面上所截取的面积等于以球半径为边长的正方形的面积。 SI导出单位是具有专门名称和符号。从定义和导出单位的构成原则,国际单位制可以由SI基本单位来表示很多的SI导出单位。但这样，会造成有的量的单位名称太长，读写不方便；有的量虽不同而单位表达式却完全一样。如频率和放射性活度均用s-1表示。因而，为了更方便，准确表达，国际计量大会选择了包括SI辅助单位在内的21个导出单位给以专门名称。这些单位绝大多数是以科学家的名字命名。21个导出单位见表3-2、3-3。 表3-2 包括SI辅助单位在内的具有专门名称的SI导出单位
表3-3 用于人类健康安全防护上的需要而确定的具有专门名称的SI导出单位
用SI基本单位和具有专门名称的SI导出单位或（和）SI辅助单位的代数形式表示的单位称为组合形式的SI导出单位，如力矩单位N.m。 ③ SI词头 国际单位制中的28个SI单位，在实际使用时，由于会有各种不同的情况，它们的大小往往未必合适。例如，长度单位是米，但在机械制造中一般用毫米，而在路程中，一般用千米作为单位。前者说明计量单位米太大，而后者又说明米太小。因此，除米之外，还需要有米的倍数单位和分数单位。SI词头就是用来加在SI单位之前构成SI单位的十进倍数和分数单位，大大简化了单位的名称。 目前，SI词头共20个，其中4个是十进位的，即百（102）、十（101）、分（10-1）、厘（10-2）。这些词头通常只限于加在某些长度、面积、体积单位之前。例如，可以用分米、厘米，而不能用于其他单位，如分秒、厘秒。其他16个SI词头是千进位的。SI词类见表3-4。 表3-4 SI词头
④ SI单位的倍数单位 由SI词头加在SI单位之前构成的单位叫做SI单位倍数单位。由于国际单位制规定了20个SI词头。可组成大大小小不同的SI单位的十进倍数和分数单位，以满足不同场合对单位大小的不同需要。如倍数单位千米（km），分数单位微米（μm）。 但是，千克（kg），在构成其十进倍数和分数单位是例外的。因该单位本身包含词头千（k），所以，根据词头的使用规则，千克的十进倍数和分数单位是由词头加在克（g）前构成。千克的一千倍单位不能称千千克（kkg），而要用兆克（Mg）。 2． 国家选定的非国际单位制单位 在我国的法定计量单位中，共有16个非国际单位制单位被选为我国的法定计量单位。这16个单位，在国际上使用十分广泛，有些是专门领域的需要，而经国际计量大会同意与国际单位制单位并用的单位，它们也被大多数国家列入法定单位。 16个单位如表3-5。 说明： ① 周、月、年这些时间单位，可视为法定计量单位，照旧使用。 ② 平面角单位度、[角]分、[角]秒的符号不处于数字后时，用括弧以免引起混 淆。 ③ 海里（n mile）、“节”（kn）只用于航海中，前者用于航海上的航程计算。节通常用来表示船舶航海的速度单位。 ④ 符号中，有些常用错误的写法，如： 转每分（r/min），不能用rpm ；吨（t），不能写成1kkg 升有两个符号L（l），优先使用大写字母L，毫升写为ml，不能记为cc 表3-5 国家选定的非国际单位制单位
3． 组合形式的单位 组合单位是指两个或两个以上的单位用乘、除的形式组合而成的新单位。有如下几种组合形式： ①由基本单位构成，如加速度单位，“米每二次方秒（m/s2）” ②由辅助单位和基本单位构成，如角速度单位“弧度每秒（rad/s）” ③由专门名称的导出单位和基本单位构成，如压力单位“牛顿每平方米（N/m2）” ④由一个单位作分母，而分子为1构成；如线膨胀系数单位“每摄氏度（1/℃）” ⑤由国际单位制单位和国家选定的非国际单位制单位构成，如电能单位“千瓦小时（kW.h） §3 法定计量单位的使用方法 一、读写规则 1．法定计量单位名称指单位前的中文名称，有全称和简称。简称除在不致混淆时等效于它的全称的作用，而且简称被规定作为单位的中文符号。单个单位的名称读写按给出的中文字读写。 2．组合单位读写的顺序与该单位的国际符号表示的顺序一致。但乘方形式的单位名称，要把指数名称读在指数所表示的单位名称之前。如密度单位kg/m3，其中文名称为“千克每立方米”。 3．组合单位的国际符号中的数学符号“.”、“/”、“Xn”的读写。 ① 乘号“.”。无对应名称，即不再读出。如kW.h称为“千瓦小时”。 ② 除号“/”对应读写“每”字，不管分母中有几个单位，“每”只在有除号的地方出现一次。如光出射度lm/m2，读流（明）每平方米。又如比热单位J/（kg.℃），中文名称为“焦耳每千克摄氏度”，不该读成“焦耳每千克每摄氏度”。 ③ 乘方“Xn”中的指数的相应名称一般是数字加“次方”两字。但在长度单位的2次或3次幂且用来表示面积或体积时，则相应的指数名称应读写成“平方”或“立方”。指数是-1的单位，名称以“每”字开头。 4．相乘形式构成的组合单位符号的书写，国际符号有两种形式。如力矩： ①N.m ②Nm 而中文符号只有一种形式，牛.米。 若单位符号同时又是词头符号，以防混淆，该单位不能放在最前面，如力矩单位应为Nm，不宜写成mN，以免误为“毫牛顿”。 5．相除形式构成的组合单位书写形式 国际符号有三种形式，如密度单位kg/m3，kg.m-3， ，而其中文符号有两种形式：千克/米3、千克.米-3。 6．在书写国际符号时，要注意大写和小写；并所用字母一律为正体；不用复数形式，分子和分母处在同一水平行内，分母有两个以上单位相乘时，整个分母一般应加圆括号。 二、法定计量单位使用规则： 1．单位名称，一般使用在叙述性文字中，单位的符号则在公式、数据表，曲线图、产品铭牌、技术标准、检定规程、使用说明等需要简单明了表示的地方使用，也可用于叙述性文字中。单位的国际符号优先采用，但国际符号不能当文字使用。如“每公斤肉17元”，不能写成每kg肉17元。 2．相乘形式的组合单位加词头，词头一般加在组合单位中的第一个单位之前，相除形式的组合单位加词头，词头一般加在分子中的第一个单位之前，分母中一般不加词头，但kg和长度单位例外。 3．单位的名称或符号要作为整个使用。在书写和读音时，不能把一个单位的名称随意拆开，更不能在其中插入数值。如“ 4．不能单独或重迭使用词头。如10μF不能写成10μ，10pF不能写成10μμF。 5．限制使用SI词头 词头不能加在非十进制的单位，如[角]分、[角]秒、“时”、“天”等。 16个由国家选定的非国际单位制单位中，只有：“吨”、“升”、“电子伏”、“分贝”“特克斯”五个单位，有时可加词头，其他11个单位和“摄氏度”不能加词头。 6．避免单位名称与符号、单位的国际符号与中文符号的混用。 ① 单位的中文名称和中文符号不应混用。 凡是单位名称则不应出现任何数学符号“.”、“/”、“Xn”等，如力矩单位的名称是“牛顿米”，不应写成“牛顿.米”。 凡是单位中文符号，则其中所用到的单位要全用该单位的简称，当没有简称时才能用全称，乘、除和指数都要用数学符号。如力矩单位的中文符号是“牛.米”，不应写成“牛顿米”。 ②单位的国际符号和中文符号不能混用。但“℃”例外，其既是摄氏度的国际符号，又可作为中文符号。 7．量值应正确表述 ① 单位的名称或符号要置于整个数值之后。 例如， 如果所表示的量为量的和或差，则应加圆括号将数值组合，置共同的单位符号于全部数值之后或写成各个量的和或差。 例如，l= t= ② 十进制单位一般在一个量值中只应使用一个单位。 例如： 对于非十进制的单位，允许在一个量值中使用几个单位。 例如：25°37′11″ 3h45min15s ③ 选用倍数或分数单位时，一般应使数值处于0.1~1000范围内， 例如 ④ 当数值位数较多时，由小数点起向左或右，每三位数空1/4字位，以便读数。 例如， 三、 计量单位使用中常见错误： 用“公升”表示容积单位升 用“公吨”表示质量单位“吨”，“公两”表示质量单位 用“公分”表示长度单位“厘米”，“公尺”表示“米” 用“度”表示电能单位千瓦时； 用“C.C”表示容积单位ml 用“T”表示“t” 用“kgS”表示质量单位kg 用“″”表示时间单位s 第四章 误差理论与数据处理 §1误差理论 一、误差及其分类 1．基础知识（基本概念） ①量的真值 在某一时刻和某一位置或状态下，被测量所具有的客观真实大小。 这是一个理想的概念，一般说来是无法知道的，是不能通过测量获得的， 但都可通过测量获得接近真值的量值。 ②实际值 满足规定准确度用来代替真值使用的量值称为实际值。 一般情况下，通过检定，把用高一等级的计量标准测得的量值称为实际值。 ③测量误差 测量结果与被测量真值之间的差值称为测量误差，也叫测量绝对误差。即： 测量误差=测量结果—真值 测量误差可用绝对误差表示，也用相对误差表示。 2． 误差的定义和分类 ①误差的定义 a．绝对误差： 某量值的测得值和真值之差为绝对误差，通常简称为误差。 绝对误差=测得值—真值 绝对误差可能为正值或负值。 b．相对误差 绝对误差与被测量的真值之比值称为相对误差，因测得值与真值接近，故也可近似用绝对误差与测得值之比值作为相对误差，即 绝对误差 绝对误差 真值 测得值 c．引用误差 所谓引用误差指的是一种简化和实用方便的仪器仪表示值的相对误差，它是以仪器仪表某一刻度点的示值误差为分子，以测量范围上限值或全量程为分母，所得的比值称为引用误差，即， 示值误差 测量范围上限值 ②误差的分类 a．系统误差 在同一条件下，多次测量同一量值时，绝对值和符号保持不变，或在条件改变时，按一定规律变化的误差成为系统误差。 b．随机误差 在同一测量条件下，多次测量同一量值时，绝对值和符号以不可预定方式变化的误差成为随机误差。 c．粗大误差 超出在规定条件下预期的误差称为粗大误差。此误差值较大，明显歪曲测量结果，如测量时对错标志、读错、或记错了数、使用有缺陷的仪器以及在测量时因操作不细心而引起的过失性误差等。 上面虽将误差分为三类，但必须注意各类误差之间是可以在一定条件下互相转换的。 3． 误差来源 在测量过程中，引起测量误差的因素是众多的，但在分析和计算误差时，不可能也没有必要逐一的对所有误差因素进行分析计算，而是着重分析计算引起误差的主要因素。通常情况下，误差的主要来源有以下几个方面： a. 设备误差： b. 标准器误差：标准器是提供标准量值的计量器具。它们所复现的量值都有误差。 c. 测量装置（仪器）误差：测量装置误差是在测量过程中实现被测的未知量与已知量进行比较的设备误差。主要应考虑装置的制造与安装误差。因为测量装置是由许多零部件组成的，它们在制造和安装过程中均不可避免地存在误差，如读数机构中分划板的刻度误差、度盘的安装偏心误差、测微螺旋付的螺距误差、天平的不等臂误差、光学系统的放大倍率误差等。 d. 附件误差：为测量创造一些必要条件，或使测量能得以顺利进行的各种辅助设备均属附件。如电测中的转换开关、电源连接导线、长度测量中的装夹器具等都会引起测量误差。 e.环境误差：由于各种环境因素与规定的标准状态不一致而引起的测量装置和被测量本身的变化所造成的误差，如温度、湿度、气压、震动、照明、重力加速度 f. 方法误差：由于测量方法不完善所引起的误差，如采用近似的测量方法而造成的误差。例如用钢卷尺测量大轴的圆周长s，在通过计算求出大轴的直径d=s/p，因近似数 p 取值的不同，将会引起误差。 g. 人员误差：由于测量中受分辨能力的限制，因工作疲劳引起的视觉器官的生理变化，固有习惯引起的读数误差，以及精神上的因素产生的一时疏忽等所引起的误差。 二、 精度 反映测量结果与真值接近程度的量，称为精度，它与误差的大小相对应，因此可用误差大小来表示精度的高低，误差小则精度高，误差大则精度低。精度可分为： ①准确度 它反映测量结果中系统误差的影响程度。 ②精密度 它反映测量结果中随机误差的影响程度。 ③精确度 它反映测量结果中系统误差和随机误差综合的影响程度。 图4-1表示误差和精度间繁荣关系，其中： (a) 图的系统误差小而随机误差大，即准确度高而精密度低。 (b) 图的系统误差大而随机误差小，即确度低而精密度高。 。 。 (a) (b) (c) 图4-1 (c) 图的系统误差和随机误差都小，即精确度高，我们希望得到精确度高的结果。 §2 数据处理 一、 有效数字和有效位数 在测量和数值计算中，确定该用几位数字来代表测量式计算结果是一件很重要的事情。在测量时由于仪器和感官的限制，测量只能到一定的程度，这个准确度一方面取决于所用仪器刻度的精度；另一方面也与所用的测量方法有关。因此，在计算结果中，无论写多少位数，也决不可能把准确度有多少提高。反之，读出一个数位数过少，低于测量所达到的精确度，也是不应该的。 通常我们把测量结果中可靠的几位数字加上可疑的一位数字统称为测量结果的有效数字。有效数字中最后一位数字虽然可疑（即有误差），但它在一定程度上还是反映了客观实际，所以是有意义的。 含有误差的任何近似数，如果其绝对误差界是最末位数的半个单位，那么从这个近似数左方起的第一个非零数字，成为第一位有效数字。从第一位有效数字起到最末位数字止的所有数字，不论是零或非零的数字，都叫有效数字。若有N位有效数字，就说是N位有效数字。 例如取p=3.14，第一位有效数字为3，共有三位有效数字；又如0.0027，第一位有效数字为2，共有两位有效数字；而0.00270，则为三位有效位数。 若近似数的右边带有若干个零的数字，通常把这个近似数写成aH10n 形式，而1≤a <10。利用这种写法，可从a含有几个有效数字来确定近似数的有效位数。如2.400H103表示四位有效位数；2.40H103和2.4H103，分别表示三位和两位有效位数。 二、 数据修约 对于位数很多的近似数，当有效位数确定后，其后面多余的数字应予舍去，而保留的有效数字最末一位数字应按下面的舍入规则进行凑整： 1． 若舍去部分的数值，大于保留部分的末位的半个单位，则末位加1； 2． 若舍去部分的数值，小于保留部分的末位的半个单位，则末位不变； 3．若舍去部分的数值，等于保留部分的末位的半个单位，则末位凑成偶数。 即当末位为偶数时则末位不变，当末位为奇数时则末位加1。 例如，按上述舍入规则，将下面的各个数据保留四位有效数字进行凑整。 原有数据 舍入后数据 3.14159 3.142 2.71729 2.717 4.51050 4.510 3.21550 3.216 三、检验数据判别和仲裁 一个检验员用同一种方法，在同样的条件下对同一产品进行多次检验，每次检验所得数值不可能一样；同一产品用不同方法进行检验，所得的数值也不可能完全相同。在这种情况下，就须对检验数据进行判别和仲裁，判别根据检验数据的分布情况进行，仲裁须由第三方进行。 §3 工序能力分析 工序能力是处于稳定生产状态下的工序的实际加工能力。所谓处于稳定生产状态下的工序是指： a.原材料或上一道工序半成品按照标准要求供应； b.本工序按作业指导书实施并应在影响工序质量各主要因素无异常的条件下进行； c.工序完成后，产品检测按标准要求进行。 因此，当确认工序能力可以满足精度要求的条件下，工序能力是以该工序产品质量特性值的变异或波动来表示。一般情况下，可通过计算工序能力指数来衡量工序能力的高低。 一、 目的 工序是加工设备、材料、方法、环境、检验和人员在特定条件下的结合。质量检验人员最关心的是使工件发生物理、化学和几何形状变化的那些工序。因为这些工序是产品质量形成的过程，因此，它们也构成了质量检验的基本环节。为了更好地做到预防为主，质量检验人员必须了解每道工序的情况，掌握工序能力分析的技能。 做好工序能力分析有以下目的： 1． 为设计部门确定尺寸公差、形位公差和表面粗糙度等提供依据，以改进设计。 2． 为工艺部门编制工艺规程，制订工艺方法，选择最佳工艺方案，确定加工条件提供依据；为工艺验证提供数据； 3．为生产部门调整互相关联的各道工序，合理组织生产，编制合理的操作规范和对工人进行培训提供依据； 4．为质量管理部门设置质量控制点、开展QC活动提供依据； 5．为质量检验部门编制检验计划和估计不良品率提供依据；使检验员对工序做到心中有数； 二、 工序能力指数计算方法 工序能力指数是工序能力满足加工精度要求的程度。换言之，工序能力指数是表示工序能力对产品设计质量要求的保证能力。 1． 收集数据 根据实际情况收集一定量的数据，并将数据汇入数据表内。 ① 计量值数据的总数不少于50个，一般取50~200个； ② 计数值数据的总数不少于20个。 有充分理由时，可剔除异常数据。 2． 分析数据 应用直方图和控制图等统计分析的方法，处理收集到的数据，判断工序是否处于稳定状态。对处于稳定状态的工序计算其工序能力指数才有意义。如果工序未达到稳定状态时，等到稳定后重新收集数据进行分析。 3． 计算工序能力指数 根据目前公司产品设计图纸情况，重点介绍计量值为双侧公差情况下的Cp值。 当设计标准规格要求为双侧公差的场合，即当同时给出规格的上、下界限时，工序能力指数可按下式计算： Cp=T/6б 式中T为公差范围（公差带），是对产品质量的要求；б为工序的标准偏差，反映了经过该工序加工过程后，产品质量的分布状况。只要工序处于稳定状态，这个工序过程就存在一个标准偏差б，即有一个确定的分布。б可以用抽取样本的实测值计算出的样本标准偏差S来估计。这样， Cp≈T/6S 公差范围（标准规格）、分布与Cp值的对应关系。Tu为规格上限，Tl为规格下限。其中： (a) 分布满足公差范围要求并有相当余地，工序能力比较理想； (b) 分布满足公差范围要求，但偏向规格下限一侧，应采取措施使分布移向中间； (c) 分布满足公差范围要求，但完全没有余地，不注意则将超差； (d) 分布满足公差范围要求，但余地太大，应考虑工序的经济性； (e) 分布不满足公差范围要求，应采取措施减小分散，或放宽公差。 当质量标准规格的中心值（Tu+Tl）/2与分布中心μ（以X估计）不一致时，即在有偏心情况时，不能应用Cp值，而需应用Cpk值来计算工序能力指数。这时： Tu-Tl 6б 其中， （Tu+Tl）/2-μ （Tu—Tl）/2 三、 分析工序能力 当工序能力指数求出后，即可根据它对工序能力进行分析和判定。对工序能力指数制订了下列标准，即当Cp=1.33时，工序能力较为理想，由公式Cp=T/6б可知，这时，T=8б。 当Cp>1.33时，工序能力充分满足，但应考虑是否经济；当1≤Cp≤1.33时，工序能力尚可，但接近1时（Cp=1，T=6б），应注意超差的发生；当Cp<1时，工序能力不足，应采取措施。根据这样的原则，可以把工序能力分为五级， 表4-1 工序能力分级表
对于属于特级能力的工序，即使由于各种因素影响有一定的波动也不必担心超差。这时可考虑降低成本措施，适当放宽控制和检验。 对于属于一级能力的工序，允许有小的波动，如果不是重要工序，可适当放宽控制和检验。 对于属于二级能力的工序，需严格控制，检验不可放宽，否则易产生较多的不合格品。 对于属于三级能力的工序，应采取措施提高工序能力，如果已出现一些不合格品，则需加严检验，必要时进行全检。 对于四级能力的工序，必须追查原因，采取果断措施并可进行全检。 §4 统计分析 一、 检验数据的分析 1．什么是数据 在科研、生产以及各项工作中，我们经常要接触许多数据。这些数据提供了十分有用的情况，例如通过加工零件尺寸波动的数据来控制产品加工的质量；通过每天产生废品的数据来检查发生废品的原因；通过改变试验温度条件而得出相应的数据来找到最佳工作温度等。 质量检验部门在工作中，每天都获得有关产品质量的大量数据。这些数据是很重要的质量信息之一，我们要充分利用它们。如果对检验数据进行科学的统计和分析，则能及时掌握生产过程的质量动态，为预防产品质量问题的重复发生、部署和指挥生产均具有重要意义。 但是，这些数据往往并非一目了然，而是要从大量的数据中去粗存精、去伪存真，对数据进行科学的整理和分析，尽可能充分和正确地从中提取有用的结果。因此，所谓的数据，就是能够客观地反映事实的资料和数字。 2．收集数据的目的 收集数据的目的是为了采取某种行动。统计方法的实质就是要用符合事实的数据来判断事物并采取相应的行动。通常有以下三种目的： ①用于控制； ②用于分析；（包括用于调查和确定方针） ③用于检验。 3．数据的特点 ①波动性 数据不是一个固定的数值，而是有波动的。如果总是一个定值，多数情况下是不真实的数据，应加以分析研究。 ②规律性 数据虽然波动，但常常可以经过分析发现他们的规律。 4． 数据的分类 在质量检验中，由于检验的对象不同，所以得到的数据是各种各样的，而且这些数据往往混在一起。为了便于对它们进行统计分析，必须对它们进行分类。 ①计量值数据 用各种计量器具测量得到的数值属于计量值数据。这种数据的特点是可以连续取值。例如，用千分尺测量长度；用温度计测量温度；用天平称重等。 ②计数值数据 人工数数和计数器计数得到的数值属于计数值数据。这种数据的特点是不能连续取值，只能是整数。例如合格品的件数等。 二、常用的数据统计分析方法 数据统计的方法有很多，在质量检验中，常用的数据统计方法有： 1． 分层法 一天工作结束，各种检验数据集中到检验部门。这些数据来自不同的检验员、不同的车间和工序，所以在统计分析的时候，除了将计量值数据和计数值数据分开，进行归纳分类之外，还要对每类数据这进行细的分类。这种方法即为分层法。 2． 排列图 排列图统计分析方法是从影响产品质量的诸多因素中找出主要影响因素的一种有效的方法。这种图的最大优点是主次分明、简单明了，应用面广。具体应用方法将在下一节介绍。 3． 因果图统计分析方法 因果图统计分析方法是一种逆向分析的方法，即从结果返回查找造成问题的原因。它由质量问题和影响质量因素两部分组成。应用方法在下一节介绍。 4． 直方图 这种统计分析方法适用于统计分析检验数据分布的情况。从数据分布中找出规律，判断和预测生产过程中质量的变化情况，估计工序不合格品率。 5． 控制图 这种统计分析方法适用于观察和分析质量特性值随时间波动的状态，以便监视其变化，防止超差，保证产品质量。 6.查检表 7.散布图 §5 统计技术应用 一、 排列图的应用 排列图一般由一个横坐标、两个纵坐标、几个直方图和一条曲线组成。如图4-5所示。图中，左边的纵坐标表示频数；右边的纵坐标表示频率；横坐标表示各个因素或项目按各影响因素影响程度的大小，从左到右排列；直方图的高度表示某因素影响程度的大小；曲线表示各影响因素大小的累计百分数。应用排列图步骤如下： 1．确定统计分析对象 可以按检验产品的不合格件数和不合格项目等作为对象。 2．确定收集数据的时间范围 可以年、月、日、季或班次为单位时间进行统计。 3．对收集的数据进行分层统计 项目按发生的频次有多到少，从左到右排列，“其它”项不论发生的频次是多少，必须放在最后一项。然后计算各项目累积发生的数量与累积百分率。 4．根据作出的排列图，找出影响质量的主要因素。一般来说，找出的主要因素最好是一个、两个，至多不超过三个。 例如，某镜片某月抛光不合格项目检验记录统计如表4-2所示： 表4-2
作排列图： N=2800 700 1400 2100 2800 50 100 150 120 70 540 250 1670 59.6% 78.9%% 87.8% 93.2% 97.5% 其它 小面光圈 大面霉迹 薄 厚 大面道子 0 图4-5 某月抛光不合格项目排列图 分析：根据频率的大小找出主要问题（A类，累计百分率0~80%），其次是次要问题（B类，累计百分率80~90%）、一般问题（C类，累计百分率90~100%）。 二、 因果图的应用 因果图应用的操作如下： 1．规定可能原因的主要类别。需考虑的因素包括： 数据和信息系统；环境；设备；材料；测量；方法；人员。 2．开始画图，把“结果”画在右边的方框中，然后把主要的各类原因放在它的左边，作为“结果”框的“输入”（见图4-6）。 3．寻找所有下一层次的原因并画在相应的主枝上，并继续发展下去。一个完整的因果图至少应有二层，许多因果图有三层或更多层。 4．从最高层次的原因中选取和识别少量的（3~5个）可能对结果有最大影响的原因，对它们开展进一步的工作，如收集数据、采取控制措施。
图4-6 因果图的形式 三、 直方图的应用步骤如下： 1．收集数据。 2．用最大值减去最小值确定数据的极差。 3．确定所画直方图的组数（通常在6到12之间），并以此组数去除极差，得出每组的宽度。 4．按数据值比例画横坐标。 5．按频数值比例画纵坐标（观测值的数目或百分数）。 6． 按纵坐标画出每个矩形的高度，它就代表了落在此矩形中的点数。
上表为某镜片厚度的测定值，试用直方图来分析该镜片厚度的加工情况。 1． 收集数据。见上表4-3。 2． 计算极差。3.37-3.25=0.12 3． 确定分组数并计算组距。组数定为：10，组距：0.12/10=0.012 4． 计算分组组界及统计频数： 表4-4 镜片厚度组界值
4． 绘制直方图：（如图4-7）
6．分析 由上图可以看出，直方图的顶峰偏向一侧，与偏向型图相似。产生主要原因是计量值只控制一测界限，但也有因加工习惯造成这样的分布。
四、 控制图 为了调查生产或工作过程是否处于稳定状态，发现并及时消除生产或工作过程中的失控情况，可以采用专门设计的控制图。
13．分析： 控制图的目的是为了使生产过程或工作过程处于“控制状态”。控制状态即稳定状态，是指生产过程或工作过程仅受偶然因素的影响，其产品质量特性的分布（以平均值和标准偏差来表示）基本上不随时间而变化的状态。反之，则为非控制状态或异常状态。 UCL=8.9924 CL= 8.9878 LCL=8.9832 UCL=0.0179 CL= 0.0085 0 2 4 6 8 10 组号 判定过程处于控制状态的标准可归纳为二条：第一条，控制图上点不超过控制界；第二条，控制图上点的排列分布没有缺陷。 下面分别说明五种缺陷。 ① 链 a．当出现5点链时，应注意发展情况，检查操作方法有无异常； b．当出现6点链时，应开始调查原因； c．当出现7点链时，判定为有异常，应采取措施。 ② 偏离 较多的点间断地出现在中心线的一侧时称为偏离。如有以下情况可判断为异常。 a．连续的11点中至少有10点出现在同一侧时； b．连续的14点中至少有12点出现在同一侧时； c．连续的17点中至少有14点出现在同一侧时； d．连续的20点中至少有16点出现在同一侧时。 ③倾向 若干点连续上升或下降的情况称为倾向，其判别准则如下： a．当出现连续5点不断上升或下降趋向时，要注意该工序的操作方法； b．当出现连续6点不断上升或下降趋向时，要开始调查原因； c． 当出现连续7点不断上升或下降时，应判断为异常，需采取措施。 ④周期 点的上升或下降出现明显的一定的间隔时称为周期。 周期包括呈阶梯形周期变动、波状周期变动、大小波动及合成波动等情况， ⑤接近 图上的点接近中心或上下控制界限的现象称为接近。 这种场合说明了组内混进不同种类的数据，即组内出现异常原因所产生的数据。这时，常常需要进行重新分组或进行分层并重作控制图。 接近中心线时，在中心线与控制界限之间画出等分线，如果点子大部分在靠近中心线两侧，即可判定为异常状态，如图4-11所示。 接近控制界限时，在中心线与控制界限之间作三等分线，如果在外侧的1/3带状区间内存在下述情况可判断为异常： a．连续3点中有2点（该两点可不连续）在外侧的1/3带状区间内； b．连续7点中有3点（该3点可不连续）在外侧的1/3带状区间内； c．连续10点中有4点（该4点可不连续）在外侧的1/3带状区间内。 |
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