二、题目一分析
1、绘制缺陷项目排列图
图二缺陷项目排列图
由上图可知，造成不合格的主要原因是硬度不足和硬度过高，这两个因素的不合格百分比分别达到了整个不合格百分比的50.8%，26.1%，占据了相当大的一部分，所以要减少不合格产品首先要从这两个方面入手，从而能够以较好的改进获得较大的收益，进而提高资源的利用率，降低成本。
2、绘制均值和方差控制图
图三X的单值控制图
由上图可知，7，8，9连续三个点中有8，9两点靠近控制界限，说明存在异常因素，原因可能是过程偏移，量具需要调整或设备不稳定等。
图四σ的单值控制图
σ的单值控制图可知。16，17，18连续三个点中16，18两点靠近界限，说明存在异常因素，原因也有可能是过程偏移，可以得出量具需要调整或设备不稳定等。
工序能力指数Cpk=0.63，Cp=0.，这两个值都比较比较小，且相差不大。说明过程能力严重不足，而造成此问题的主要原因是ơ太大，改进过程首先需要着眼于降低过程的波动。
二、题目二分析
1、定性分析
产品的质量有 50%以上在产品设计阶段已经被决定了 ,因此在质量改进之前了解产品设计原理 ,对查找慢性质量缺陷的原因 ,改进过程的质量非常重要。热交换器的基本构造是用半圆管连接多个长 U管 ,形成曲折的回路 ,以便于制冷剂有充分的时间和面积与套在长 U 管上的铝箔进行热量交换。半圆管与喇叭口的配合间隙是影响焊口质量的主要因素 ,如图 3所示 ,长 U 管口被略微涨大形成喇叭口 ,在弯好的半圆管上套上焊环 (熔点低于半圆管和长 U管 ) ,再插入喇叭口 ,送入自动焊接机 ,焊环融化后可以均匀地分布在半圆管外壁和长 U 管内壁的间隙中。因此在设计上要保证半圆管和长 U 管的间隙配合不能太松 ,也不能太紧。太松会造成焊漏 ,充制冷剂时必然会出现大量泄露 ,在批量生产情况下造成不小的经济损失; 太紧则焊环融化后堆积在喇叭口上 ,看似焊好了 ,实际没有将两管连接在一起 ,形成虚焊 ,在空调运行一段时间后必然会出现问题。目前 ,工艺上通过控制半圆管中心距和喇叭口中心距来控制配合间隙。半圆 管的中心距和喇叭口的中心距技术要求为（30.8±0.2）mm，但半圆管与喇叭口的配合间隙仅为（9.72—9.52mm），那么理论上，当半圆管的中心距为上限31mm，而喇叭口的中心距下限为30.16mm时，半圆管刚好能插入喇叭口。在实际加工中，半圆管的中心距和喇叭口的中心距部分超出了上下限，使得半圆管不能顺利插入
喇叭口而要依靠其他工具敲入。此时 ,半圆管与喇叭口其中一边的配合间隙为 0,另一 边的配合间隙为 012 mm ,容易导致焊堵、焊漏、虚焊等焊接缺陷 ,部分虚焊情况甚至经过一段时间使用后才产生泄漏 ,这就是空调不能保持“长效 ”的主要原因。因此尽管热交换器焊接口的工艺设计是可行的 ,但也需要加工过程有足够的过程能力来保证 ,控制中心距以保证它不超出公差上下限。依据缺陷项目表做出缺陷项目排列图如下：
缺陷项目表 序号 1 2 3 4 5 缺陷项目 虚焊 夹焊 过烧 焊料不饱和 其它 合计 频数 56 35 10 6 5 112 频数百分比% 50 31.3 8.9 5.4 4.5 100 累计频数百分比 50 81.3 90.2 95.5 100 从图中可以看出 ,目前热交换器焊口质量缺陷最严重的问题为虚焊和夹渣 ,这两种缺陷占总缺陷的81.3% ,需要集中力量解决这两个方面的问题。从前面的焊口原理分析可以看出 ,半圆管和喇叭口的配合间隙不当是导致虚焊的主要原因 ,而配合间隙是否符合设计要求则需要统计过程控制工具来解决 ,质量小组必须对热交换器车间进行系统的定量分析。
2、改进方案
热交换器出现大量潜在焊接质量缺陷,从表面上看似乎是自动焊接工序的原因,如果直接应用试验设计来调整焊接设备参数并不能达到理想目标。因为如果生产过程不稳定,存在系统误差,则不能找到最优的参数组合,所以首先应使用基
础质量工具鉴定热交换器的生产过程是否处于统计上的稳定状态,消除系统误差。经过应用统计工具发现,该生产流程本身不必要进行大幅度改进,但个别工序的过程能力过于低下,导致最终的自动焊接工序产生大量潜在质量缺陷,因此需要首先提高这些工序的过程能力,待整个生产过程稳定后再对自动焊接工序作进—步改善。具体改进方案如下。
1)弯管机工序。从得到的数据来看,柜机厂热交换器车间半圆管弯管机的过程能力明显不足,同时弯制后的半圆管中心距普遍偏小,这说明半圆管弯模中心距的设计尺寸偏小,建议重新制作半圆管弯模。热交换器车间的弯管机过程能力也不足,且尺寸偏大,说明是由于弯模长期使用后磨损造成的,考虑到半圆管经套环机整形后能校正中心距偏差,暂不考虑重新制作半圆管弯模。
2)套环工序。经由柜机厂弯管机生产的半圆管在对应的套环设备上经过清洗,套环后,其中心距仍然普遍偏小,即套环机整形后不足以彻底矫正半圆管中心距偏差,因此必须提高半圆管弯制工序的过程能力。热交换器车间的套环机过程能力基本可以满足需求。
3)胀管工序。两个车间的胀管过程能力都不理想,尤其热交换器车间更为不足,三台机器使用的年限已久,设备稳定性差,应该进行维修,对不良涨球进行更换。
三、题目五分析
1、计算总平均值和平均标准差
得到
=1.76；
=14.28。
2.计算R图和
先计算
图的控制限,并绘制-R图
-R图的控制界限控制。从《常规控制图》GB/T4091-2001 计量控制图
系数表可知，当子组大小n=5 时，A2 =0.577，D4=2.115，D3不存在，LCLR= D3 R= ━,
而UCLR= D4 R=30.2022。相应的控制图如下：
极差控制图3025201UCL=29.91极差15105013579111315样本1719212325_CL=14.28LCL=0 均值控制图175UCL=173.00170样本均值165_CL =1.76160LCL=156.5215513579111315样本1719212325
可见，R控制图在第17 点超出了上控制限，应查找异常的原因，采取措施加以纠正。而
控制图在第13点超出了下限，为了简单起见，我们将第13子组和
17子组剔除掉。利用剩下的23 个子组来重新计算
=165.292；
=13.43。带入
-R控制图的控制限。得到：
= ━, UCLR= D4
-R控制图上下限，LCLR= D3
=28.40。然后，做
-R控制图：
极差控制图25UCL=26.1220样本极差15_CL =13.43105LCL=0.74135791113样本15171921230 均值控制图175UCL=172.9170样本均值165_CL=165.15160LCL=157.4135791113样本1517192123
3、能力指数分析
已知手表螺栓扭矩的容差限为：TL=140，TU=180。利用得到的统计控制状态下的总平均值= 1.76，再算出平均标准差= 5.36998 由此计算过程能力指数：
Cp = (TU- TL)/ 6σ=(180- 140)/( 6*5.36998)= 1.24
由于 X =1.76与容差中心 M=( TL+TU)／2=160 不重合，所以，有必要计算有偏移的过程能力指数
K=2*| M-μ |/T=2*| 160-1.76|/( TU- TL)=5.292/20=0.26 Cpk =(1-K) Cp =(1-0.26)*1.24=0.9116由此可得：
可见，统计控制状态下的过程能力指数为 1.24，大于 1，但是，由于存在分布中心与容差中心的偏移，故有偏移的过程能力指数不足 1。因此，应该根据对手表螺栓扭矩的质量要求，确定当前的统计控制状态是否满足设计的、工艺的、
顾客的要求，决定是否以及何时对过程进行调整。若需进行调整，那么调整后，应重新收集数据，绘制 X －R控制图。
