质量工程技术及其在制造业中的若干应用研究

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摘要：我国是一个工业产品的制造大国,随着国际化程度的加快,由中国制造的产品己经渗透到国际市场的每一个角落,我国己成为世界贸易量名列前茅的大国。但是产品质量仍然存在一些问题，因此，要加强质量工程技术在制造业的应用。本文主要对质量工程技术进行分析，并对其在制造业的应用进行具体的研究。

关键词：质量工程技术；制造业；应用

中图分类号：F253.3 文献标识码： A

一、质量工程概述

质量工程(QualityEngineering简称QE)是一个融合管理与工程技术的交叉领域。质量工程至今没有一个统一的定义，采用比较多的一个定义是美国国家标准与技术研究所(NIST)及其他500多个工业界、学术界及政府部门参与的“下一代制造(NextGenerationManufact议nng)”项目对质量工程的界定;质量工程是将现代质量管理的理论及其实践，与现代科学和工程技术相结合，以控制、保证和改进产品质量为目标的一系列方法和技术的总称。它为产品全生命周期的质量控制、质量改进和信息反馈提供了技术支持。

根据这一界定，可以看出质量工程和质量管理是两个相互关联，又相互区别的概念。根据ISO9001:2008质量管理体系要求，质量管理是“指导和控制某组织与质量有关的彼此协调的活动”。质量管理所指导和控制的与质量有关的活动，包括质量方针和质量目标的建立、质量策划、质量控制、质量保证及质量改进。因此，质量管理可进一步解释为确定和建立质量方针、目标和职责，并在质量体系中通过诸如质量策划、质量控制、质量保证及质量改进等手段，来实现全部管理职能的所有活动。质量工程则是从技术层面为实现质量控制、质量保证和质量改进提供支持，使质量控制、质量保证和质量改进以科学的系统化的方式进行，从而提高其有效性。

二、产品质量工程体系概述

一般认为产品质量工程包括产品设计质量工程和产品制造质量工程。图1为质量工程的组成结构图。

图1 1产品质量工程组成图

（一）产品设计质量工程

产品设计质量工程所涉及的方法和工具可以分为三类：质量规划工具、质量设计工具及质量验证工具。

1、质量规划工具

质量规划工具质量规划工具主要包括质量功能展开和质量控制新七种工具。

质量控制的新七种工具是指关联图法、KJ法、系统图法、矩阵图法、矩阵数据分析图法、过程决策程序法、矢线法。它们相对于直方图、散布图、排列图、因果图、控制图、统计分析表法、分层法等七种传统质量控制方法发展较晚，所以称新七种方法或工具，新七种工具运用运筹学、系统工程、行为科学的方法解决质量问题。

2、质量设计工具

质量设计工具主要包括可靠性设计、健壮设计、质量优化设计技术及实验设计等。

可靠性设计是指在产品设计过程中，在综合考虑产品的性能、可靠性、费用和时间等因素的基础上，通过采用相应的设计技术，使产品符合所规定的可靠性要求。

健壮性设计又称鲁棒性设计，是通过控制可控因素的水平，使产品质量特性对噪声因素的敏感程度降低，从而使噪声因素对产品质量的影响作用减少或去除，提高产品质量对外界干扰的抵抗力，使所设计产品无论在制造中产生偏差，或是在规定寿命内结构发生老化和变质时，都能保持产品性能稳定，实现提高产品质量的目的。

3、质量验证工具

质量验证工具主要包括故障模式及失效分析，故障模式、影响及危害分析，以及故障树分析法。

故障模式、影响分析是指在产品设计过程中，通过对产品各组成单元潜在的各种故障模式及其对产品功能的影响进行分析，并把每一个潜在故障模式按它的严酷程度予以分类，提出可以采取的预防改进措施，以提高产品可靠性的一种设计分析方法。

故障树是表示产品特定事件(或不希望事件)与各部件故障事件之间的逻辑结构图。

（二）产品制造质量工程

产品制造质量工程所包含的方法和技术可以分为三类：质量检验、质量分析工具及质量控制工具。

1、质量检验是根据产品标准或技术规范，对原材料、零部件、成品经常测量或试验，并将得到的质量特征值与规定的要求进行比较，判断出质量是否合格。

2、质量分析工具主要包括质量控制的老七种工具、方差分析、回归分析。方差分析用来分析影响质量特征的各个因素对质量特征的影响程度及性质。回归分析用来确定质量特征和各种影响因素之间的统计关系。

3、质量控制工具。对制造企业来说，制造过程的质量控制是控制和提高产品质量的基础。统计过程控制是过程质量控制的基本方法，它利用统计技术对制造过程中的各个阶段进行监控，一般迅速采取纠正措施，达到控制质量的目的。

三、产品制造质量工程工具应用研究

（一）统计过程控制

现代质量控制理论与实践表明，质量控制的重点在于过程质量的控制而不是单纯产品的质量控制，产品的质量应该由生产过程的质量来保证。在制造型企业中，就应该着眼于制造过程的质量控制。生产过程的控制在质量控制领域里就是对过程的监测、调整以达到质量控制的目的。

控制图不同于直方图和排列图，其最大的特点在于由静态控制转变为实时的动态跟踪控制，在控制图上可以方便地了解过去、分析现状与预测未来的质量状况，是一种可以在现场直接研究质量特性数据随时间变化的统计规律的动态方法。SPC控制图己经成为企业分析问题、解决问题、改善质量管理体系和有助于持续改进的一种工具。

SPC把产品质量控制从事后检验改变为事前预防，因此，能够有效地保证产品质量，降低生产成本，提高生产效率。

所谓统计过程控制，是为了贯彻以预防为主的原则，应用有关的统计方法(如控制图等)在过程中的各个阶段捕捉异常质量波动的先兆，并对其进行评估和监察， 为质量管理提供信息和依据，采取科学的技术手段保证产品与服务质量满足要求的均匀性。SPC是质量管理体系中统计技术应用的重要方面，是建立和运行质量体系中最重要的工作内容之一，也是保证质量管理体系运行有效性和效率的重要措施。

（二）失效模式及影响分析

失效模式及影响分析(FailureModeandEffeetsAnalysis，FMEA)作为一种可靠性分析方法起源于美国。自20世纪90年代起，FMEA工作一直是很多行业必须开展的一项重要的可靠性工作，汽车行业的QSgO00标准和TS16949标准也都将FMEA作为重要的考核内容。现己在工业发达国家广泛应用于宇航、核工业、电子设备、机械制造业等领域。

在表1中，我们可以清楚的看到，FMEA的使用己经遍及各种产业，其中以汽车及一般产业的使用比例较高，航空及建筑相关产业也各有7%一8%的使用比例。在竞争激烈的环境下，FMEA因具有产品初期信赖性分析的特点，对于产品开发过程有相当大的帮助，因此被使用的比例也逐渐上升。

表1FMEA在各产业所使用的比例

FMEA的原理简单明了而且容易掌握，如果与因果图及故障树分析配合使用，将是十分有用的可靠性分析方法。

结束语

质量工程技术如何在制造业中应用是制造企业的对产品的品质产生影响的人员特别是品质保证人员必须要考虑的问题。本文通过对质量工程技术的研究得知，在制造中运用质量工程技术,能够起到提高效率、预防故障发生、维护稳定的过程能力等效力。

参考文献

[1]黄梅.基于ERP的制造业质量管理信息系统研究[D].西安科技大学,2011.

[2]东旭.基于并行工程的产品研发过程质量控制研究[D].天津大学,2011.