Luận văn:Nghiên cứu đánh giá chất lượng thiết bị và quá trình sản xuất bằng công cụ thống kê

Chia sẻ: Nguyen Vang | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:26

Thêm vào BST

Báo xấu

96
lượt xem 16
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Nghiên cứu thường được mô tả là một quy trình tìm hiểu tích cực, cần cù và có hệ thống nhằm khám phá, phiên giải và xem xét các sự kiện. Sự điều tra tri thức này tạo ra sự hiểu biết tốt hơn về các sự kiện, hành vi hoặc giả thuyết và tạo ra các ứng dụng thực tế thông qua các định luật và giả thuyết. Thuật ngữ nghiên cứu cũng được sử dụng để mô tả việc thu thập thông tin về các vấn đề chuyên môn và nó thường liên quan đến khoa học và...

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Luận văn:Nghiên cứu đánh giá chất lượng thiết bị và quá trình sản xuất bằng công cụ thống kê

1 B GIÁO D C VÀ ĐÀO T O Đ I H C ĐÀ N NG NGUY N T N PHÚC NGHIÊN C U ĐÁNH GIÁ CH T LƯ NG THI T B VÀ QUÁ TRÌNH S N XU T B NG CÔNG C TH NG KÊ Chuyên ngành : CN Ch T o Máy. Mã s : 60.52.04 TÓM T T LU N VĂN TH C SĨ K THU T Đà N ng - Năm 2011
2 Công trình ñư c hoàn thành t i Đ I H C ĐÀ N NG Ngư i hư ng d n khoa h c: PGS.TS. LÊ CUNG Ph n bi n 1: PGS.TS. TR N XUÂN TÙY Ph n bi n 2: PGS.TS. PH M Đ P Lu n văn ñư c b o v t i h i ñ ng ch m lu n văn t t nghi p th c sĩ k thu t h p t i ñ i h c Đà N ng vào ngày 03 tháng 12 năm 2011 Có th tìm hi u lu n văn t i: - Trung tâm Thông tin h c li u, Đ i h c Đà N ng - Trung tâm H c li u, Đ i h c Đà N ng.
3 M Đ U 1. Lý do ch n ñ tài Trong xu hư ng chuy n t c nh tranh giá thành sang c nh tranh ch t lư ng, các doanh nghi p mu n t n t i và ñ ng v ng trên th trư ng c n ph i giành th ng l i trong c nh tranh. Đi u này, ch có ñư c khi ch t lư ng s n ph m c a doanh nghi p ngày càng ñư c nâng cao. Vi c nghiên c u các phương pháp ñánh giá năng l c thi t b , quá trình s n xu t khi gia công hàng lo t s n ph m yêu c u ñ chính xác cao và vi c ki m tra thư ng xuyên ch t lư ng m t quá trình s n xu t nh m ñ m b o ch t lư ng s n ph m là công vi c h t s c c n thi t và mang ý nghĩa th c ti n to l n. Phương pháp ñánh giá năng l c thi t b và ki m tra quá trình s n xu t d a vào vi c tính toán các ch tiêu v kh năng th c hi n c a thi t b b ng công c th ng kê, thông qua k t qu gia công th c nghi m th c hi n trên thi t b . Bên c nh ñó, ñ b o ñ m ch t lư ng s n ph m c a quá trình s n xu t, vi c ki m tra thư ng xuyên m t s thông s cơ b n c a s n ph m trong quá trình s n xu t cũng ñư c các nhà s n xu t h t s c quan tâm. Qua th i gian h c t p và nghiên c u chương trình th c sĩ công ngh ch t o máy t i Đ i h c Đà N ng, tôi th y lĩnh v c nghiên c u ñ m b o ch t lư ng quá trình s n xu t là m t lĩnh v c khá c n thi t ñ i v i các thi t b cơ khí chính xác và các dây chuy n s n xu t t ñ ng. Vì v y lĩnh v c này ñã ñư c tôi ch n ñ nghiên c u trong lu n văn v i ñ tài: “NGHIÊN C U ĐÁNH GIÁ CH T LƯ NG
4 THI T B VÀ QUÁ TRÌNH S N XU T B NG CÔNG C TH NG KÊ” 2. M c ñích c a ñ tài - Nghiên c u phương pháp ñánh giá năng l c thi t b và quá trình s n xu t s d ng công c th ng kê. - Nghiên c u ng d ng công c th ng kê nh m ki m tra và theo dõi quá trình s n xu t c a dây chuy n t ñ ng. - Xây d ng moñun ph n m m s d ng công c th ng kê, nh m ñánh giá năng l c c a thi t b và quá trình cũng như h tr công ño n ki m tra, theo dõi quá trình s n xu t. - ng d ng vào vi c ñánh giá năng l c th c hi n c a máy CNC khi gia công hàng lo t và vi c ki m tra quá trình s n xu t c a dây chuy n s n xu t s a h p. 3. Đ i tư ng và ph m vi nghiên c u Đ tài gi i h n vi c ñánh giá năng l c th c hi n s n xu t c a máy CNC ng v i vi c ki m tra ñư ng kính chi ti t hình tr và ki m tra quá trình s n xu t hàng lo t m t s n ph m trên dây chuy n s n xu t s a thông qua ño ñ c m t vài thông s như: Kh i lư ng, kích thư c h p s a,.... 4. Ý nghĩa khoa h c và th c ti n - Góp ph n ñánh giá năng l c thi t b s n xu t và kh năng th c hi n quá trình gia công hàng lo t trên máy CNC t i công ty cơ khí ESP Quy Nhơn.
5 - Đóng góp phương pháp và công c ph n m m h tr nh m ki m tra, theo dõi quá trình s n xu t c a dây chuy n t ñ ng t i nhà máy s a Vinamilk Quy Nhơn. 5. D ki n k t qu ñ t ñư c và kh năng ng d ng - Phương pháp ñánh giá năng l c thi t b và quá trình s n xu t; phương pháp ki m tra, theo dõi quá trình s n xu t b ng công c th ng kê. - Môñun ph n m m s d ng công c th ng kê, nh m ñánh giá năng l c thi t b và quá trình s n xu t hàng lo t, h tr công ño n ki m tra, theo dõi quá trình s n xu t. - ng d ng ñánh giá năng l c th c hi n c a máy CNC khi gia công hàng lo t t i công ty cơ khí ESP Quy Nhơn; ng d ng vào vi c ki m tra, theo dõi quá trình s n xu t c a dây chuy n t ñ ng t i nhà máy s a Vinamilk Quy Nhơn. 6. C u trúc lu n văn bao g m 3 chương Ngoài ph n m ñ u, k t lu n và tài li u tham kh o trong lu n văn g m có các chương như sau: Chương 1: T NG QUAN V ĐÁNH GIÁ NĂNG L C THI T B , KI M TRA VÀ THEO DÕI QUÁ TRÌNH S N XU T Chương 2: PHƯƠNG PHÁP ĐÁNH GIÁ NĂNG L C THI T B VÀ KI M TRA, THEO DÕI QUÁ TRÌNH S N XU T Chương 3: PH N M M H TR ĐÁNH GIÁ NĂNG L C THI T B VÀ KI M TRA QUÁ TRÌNH S N XU T – K T QU KI M TRA ĐÁNH GIÁ
6 Chương 1 T NG QUAN V ĐÁNH GIÁ NĂNG L C THI T B , KI M TRA VÀ THEO DÕI QUÁ TRÌNH S N XU T 1.1. T ng quan v ch t lư ng trong s n xu t 1.1.1. Khái ni m v ch t lư ng 1.1.1.1. Khái ni m Trong b tiêu chu n ISO 9000, ph n thu t ng , ISO 9000 ñã ñưa ra ñ nh nghĩa ch t lư ng như sau: “Ch t lư ng là m c ñ tho mãn c a m t t p h p các thu c tính ñ i v i các yêu c u”. Yêu c u có nghĩa là nh ng nhu c u hay mong ñ i ñư c nêu ra hay ti m n. 1.1.1.2. M t s quan ni m v ch t lư ng [5] 1.1.2. S hình thành ch t lư ng s n ph m 1.1.3. Các ch tiêu ch t lư ng 1.1.4. S c n thi t nâng cao ch t lư ng s n ph m 1.2. T ng quan v ñánh giá năng l c thi t b và quá trình s n xu t 1.2.1. Năng l c th c hi n Năng l c th c hi n c a thi t b là kh năng mà thi t b ñó có t o ra s n ph m n m trong gi i h n m c tiêu k thu t hay không. 1.2.2. Năng l c quá trình Năng l c quá trình là s xem xét m c ñ dao ñ ng c a ñ c tính v n có trong quá trình s n xu t so v i m c dao ñ ng c a ñ c tính k thu t cho phép. 1.3. T ng quan v ki m tra và theo dõi quá trình s n xu t 1.3.1. T vi c ki m tra ñ n ch t lư ng toàn di n
7 1.3.1.1. Ki m tra Ki m tra b ng thanh tra k t qu cu i cùng như ño ñ c, xem xét, th nghi m,.. cho phép phân chia nh ng s n ph m t t, x u và tuỳ tình hình mà l a ch n trong t p th s n ph m x u m t s ph i lo i b và m t s ñư c s a ch a. 1.3.1.2. Ki m soát ch t lư ng Ki m soát ch t lư ng ñ nh nghĩa theo tiêu chu n qu c t ISO là các ho t ñ ng k thu t mang tính tác nghi p ñư c s d ng ñ ñáp ng yêu c u v ch t lư ng. 1.3.2. Ch t lư ng toàn di n 1.3.2.1. Đ m b o ch t lư ng 1.3.2.2. Khái ni m ch t lư ng toàn di n Ch t lư ng toàn di n (TQM-Total quality Management) là m t d ng qu n lý ch t lư ng chi n lư c. TMQ xu t hi n các nư c phương Tây, M và như là m t phương pháp qu n lý c a t ch c ñ nh hư ng vào ch t lư ng. 1.3.3. Theo dõi quá trình s n xu t 1.3.3.1. Khái ni m v s n xu t 1.3.3.2. M c ñích công tác ki m tra và theo dõi quá trình s n xu t - Đánh giá k ho ch ch t lư ng, phát hi n nh ng t n t i và h n ch c n kh c ph c và ñi u ch nh k p th i. - Xây d ng mô hình ki m tra ch t lư ng, t l sai h ng t i t n nguyên công, làm ñ gá ki m, dư ng ki m, phát hi n t i t n máy cho nhân công t ki m. 1.3.3.3. Các phương pháp ki m tra và ki m soát ch t lư ng a. Phương pháp ki m tra ch t lư ng b. Phương pháp ki m soát ch t lư ng toàn di n 1.3.3.4. Các công c cơ b n trong ki m tra, theo dõi quá trình s n xu t
8 a. Phi u ki m tra ch t lư ng b. Bi u ñ Pareto c. Bi u ñ nhân qu (Sơ ñ Ishikawa) d. Bi u ñ ki m soát Nh ng ñ c ñi m cơ b n c a bi u ñ ki m soát UTL Đư ng TB LTL Hình 1.1: Bi u ñ ki m soát e. Sơ ñ lưu trình 1.4. Tình hình nghiên c u trong và ngoài nư c 1.5. Nh n xét và k t lu n Chương 2 PHƯƠNG PHÁP ĐÁNH GIÁ NĂNG L C THI T B , QUÁ TRÌNH S N XU T VÀ KI M TRA, THEO DÕI QUÁ TRÌNH S N XU T 2.1. Cơ s lý thuy t xác su t th ng kê 2.1.1. Khái ni m v xác su t 2.1.1.1. Đ nh nghĩa 2.1.1.2. Các tính ch t 2.1.2. Bi n ng u nhiên và hàm phân ph i 2.1.2.1. Đ nh nghĩa 1 2.1.2.2. Đ nh nghĩa 2
9 2.1.2.3. Đ nh nghĩa 3 2.1.2.4. Hàm phân ph i c a bi n ng u nhiên Ta nh n th y r ng t p {ω : X (ω ) < x, x ∈ R} thay ñ i n u x thay ñ i. Do ñó xác su t P {ω : X (ω ) < x} cũng thay ñ i, t c là xác xu t này ph thu c vào x, nó là hàm c a x. N u g i hàm P {ω : X (ω ) < x} là hàm phân ph i c a bi n ng u nhiên X và ta ký hi u: f ( x ) = P {ω : X (ω ) < x, x ∈ R} (2.1) Hàm phân ph i xác su t c a bi n ng u nhiên X, ký hi u F(x) ho c FX(x), là xác su t ñ X nh n giá tr nh hơn x (v i x là s th c b t kỳ). F(x) = P(X < x), ∀x ∈ R (2.2) 2.1.3. T p h p các cá th , m u và cá th 2.1.3.1. M u ng u nhiên 2.1.3.2. Cá th 2.1.3.3. M u [2] 2.1.4. Khái ni m phân ph i và t n su t 2.1.4.1. M t ñ phân ph i: 2.1.4.2. T ch c ñ 2.1.4.3. T n su t fi 2.1.4.4. Đư ng cong t n su t phân ph i a. T n su t phân ph i
10 T n su t Hình 2.1: Đư ng cong t n su t phân ph i b. T n su t phân ph i ñ i v i ư c lư ng xác su t c. Tính ch t 2.1.5. Trung bình s h c – Đ l ch chu n – H s phân tán 2.1.5.1. Giá tr trung bình (µ ho c m) x1 + x2 + ... + xn 1 n µ= = ∑ xi (2.3) n n i =1 Trong ñó: x1: Giá tr ño ñư c c a cá th 1 xn: Giá tr ño ñư c c a cá th n n: Kích thư c m u 2.1.5.2. Đ l ch chu n và phương sai a. Phương sai V n ( x − µ ) + ( x2 − µ ) + ... + ( xn − µ ) 2 2 2 ∑ (x − µ) i 2 V =σ = 1 2 = i =1 (2.4) n −1 n −1 (xi - µ ): Đ l ch c a ñ i lư ng quan sát ñư c xi so v i giá tr trung bình µ . b. Đ l ch chu n σ  1 n  σ= V =  ∑ ( xi − µ ) 2  (2.5)  n − 1 i =1 
11 2.1.6. Lu t phân ph i chu n Gauss 2.1.6.1. Phương trình ñư ng cong phân ph i – D ng F(x) 1  1  x − µ 2  F ( x) = exp  −   [-∞ < x < ∞] (2.6) σ .(2π )0,5  2 σ      Hình 2.2: Lu t phân ph i chu n 2.1.6.2. Phép th tính chu n (Đư ng th ng Henry) Đ ki m tra xem th m t t p h p cá th có tuân theo quy lu t phân b chu n hay không. 2.2. Phương pháp và công c s d ng ñánh giá năng l c c a thi t b và quá trình s n xu t 2.2.1. Khái ni m ñ phân tán 2.2.1.1. Đ phân tán Đ phân tán th c ch t là m t thông s giá tr c a phương sai, nó xác ñ nh biên ñ gi i h n phương sai. 2.2.1.2. Đ phân tán ng u nhiên D = 6.σ (2.7) 2.2.2. Năng l c th c hi n và ñ hoàn thi n 2.2.2.1. Khái ni m v năng l c th c hi n và ñ hoàn thi n a. Năng l c th c hi n
12 + Năng l c th c hi n n i t i Cp IT Cp = (2.8) Di Trong ñó: IT là kho ng dung sai cho phép; Di là ñ phân tán ng n h n c a quá trình. + Năng l c v n hành ng n h n Cpk    TS − m m − Ti  (2.9) = min  Di  C pk ,  Di   2 2  b. Đ hoàn thi n s n xu t + Đ hoàn thi n n i t i Pp IT Pp = (2.10) DT Trong ñó: IT là kho ng dung sai cho phép; DT là ñ phân tán dài h n c a quá trình. + Đ hoàn thi n v n hành dài h n Ppk    TS − m m − Ti  (2.11) Ppk = min  DT  ,  DT   2 2  c. Đánh giá năng l c th c hi n và ñ hoàn thi n thi t b + Năng l c th c hi n th a mãn Pp > 1 + Năng l c th c hi n v a v n: Pp = 1 + Năng l c th c hi n không th a mãn: Pp< 1 d. Ý nghĩa c a các ch báo Cp và Cpk
13 Hình 2.3: Ch báo năng l c v n hành Cpk, Ppk - Trư ng h p Cpk > 1: Năng l c th c hi n v n hành th a mãn. - V i Cpk = 1: Năng l c th c hi n v n hành v a v n. - V i trư ng h p Cpk < 1: Năng l c th c hi n v n hành không th a mãn. 2.2.2.2. M c ñích nghiên c u năng l c th c hi n - Đánh giá thi t b m i - Đánh giá dung sai v i ñ dao ñ ng v n có c a quá trình - B trí thi t b thích h p trong s n xu t - Ki m tra hàng ngày kh năng th c hi n c a quá trình - Đánh giá hi u qu vi c hi u ch nh trong quá trình s n xu t 2.3. Đi u ch nh quá trình gia công 3.1.1. Các quá trình c n ñi u ch nh 3.1.1.1. Trư ng h p trung tâm phân b b l ch và ñ phân tán l n hơn kho ng dung sai a. Các giai ño n ñi u ch nh b. M t s trư ng h p ñi u ch nh
14 2.4. Công c và phương pháp s d ng trong ki m tra quá trình s n xu t 2.4.1. Các công c và phương pháp ki m tra (SPC) 2.4.1.1. Các công c ki m tra 2.4.1.2. M c ñích các công c ki m tra - Nghiên c u kh năng c a các quá trình s n xu t. - L a ch n và th c hi n các phương pháp th ng kê ñ ki m tra trong s n xu t, ki m tra l n cu i ch t lư ng hàng hóa n u c n. - Khai thác các thông tin tích lũy ñư c ñ c i thi n ki n th c v quá trình. 2.4.2. Bi u ñ ki m tra 2.4.2.1. Gi i thi u 2.4.2.2. M c ñích và ý nghĩa c a bi u ñ ki m tra a. M c ñích b. Ý nghĩa c a bi u ñ ki m tra 2.4.2.3. Các l i ích c a ki m tra quá trình b ng th ng kê 2.4.2.4. C u trúc c a m t bi u ñ ki m tra UCL UCL µ µ LCL LCL Quá trình n ñ nh Quá trình không n ñ nh Hình 2.4: C u trúc bi u ñ ki m tra 2.4.2.5. Các giá tr th ng kê ñư c s d ng trong ki m tra a. Các giá tr th ng kê
15 b. M c ñích c a các giá tr th ng kê c. M t s nguyên nhân gây ra s khác bi t trong quá trình 2.4.2.6. Các lo i bi u ñ ki m tra - Bi u ñ ki m tra theo ñ i lư ng ño - Bi u ñ ki m tra theo thu c tính 2.4.3. Bi u ñ ki m tra theo ñ i lư ng ño Bi u ñ này theo dõi theo th i gian hai thông s cơ b n c a quá trình là: + Trung bình s h c hay s trung v c a các ñ i lư ng gia công + Đ l ch chu n hay ñ tr i r ng c a quá trình 2.4.3.1. Bi u ñ ki m tra theo giá tr trung bình a. Các gi i h n ki m tra b. Các gi i h n giám sát c. Quy t c ki m tra 2.4.3.2. Bi u ñ ki m tra theo ñ tr i r ng 2.4.3.3. Bi u ñ ñ l ch chu n 2.4.3.4. Ghi chú v các lo i bi u ñ Các gi i h n có th ñư c tính toán xu t phát t các h s và t ñ l ch chu n c a t p th hay t ñ tr i r ng. 2.4.4. Bi u ñ ki m tra theo thu c tính Bi u ñ này t p trung vào vi c ki m tra sai xót (khuy t t t) ho c hư h ng (ph ph m) c a s n ph m. Nh ng ñ c tính này có th t n t i ho c không t n t i và ñ m ñư c. 2.4.4.1. Bi u ñ ki m tra p
16 T l các ph ph m trong m i m u con ñư c mô t trên ki u bi u ñ này và bi u th s khi m khuy t (s thi u) khi ki m tra quá trình. 2.4.4.2. Bi u ñ ki m tra np Dùng ñ nh n m nh vi c ki m soát s lư ng hơn là t l ñơn v c a ñ c tính nào ñó. 2.4.4.3. Ghi chú v s lư ng cá th s d ng trong m u Chú ý: Đ k t lu n v tính n ñ nh c a m t quá trình, c n 25 ñ n 30 m u. 2.5. Đánh giá quá trình s n xu t thông qua các bi u ñ ki m tra 2.5.1. Đánh giá d a vào bi u ñ theo ñ i lư ng ño 2.5.1.1. Đi m n m ngoài gi i h n ki m tra LSC Giá tr trung bình Hình 2.5: Bi u ñ th hi n ngoài t m ki m soát 2.5.1.2. 2 ñi m trên 3 hay 4 ñi m trên 5 ñi vào các gi i h n LS và LC 2.5.1.3. Khuynh hư ng 6 ñi m liên ti p ñi xu ng ho c ñi lên 2.5.1.4. S thay ñ i ñ u ñ n 14 ñi m luân phiên ñi xu ng và ñi lên 2.5.1.5. Biên ñ y u 15 ñi m liên ti p t p trung xung quanh ñư ng th ng trung tâm
17 2.5.1.6. Biên ñ m nh 8 ñi m liên ti p trong vùng g n v i các LS, không có ñi m nào g n v i ñư ng th ng trung tâm 2.5.2. Đánh giá d a vào bi u ñ thu c tính 2.5.2.1. Bi u ñ p P control chart 0.16 Data 0.14 Violation Center 0.12 LCL/UCL 0.1 0.08 P 0.06 0.04 0.02 0 2 4 6 8 10 Hình 2.26: Bi u ñ ki m tra p (tr ng thái n ñ nh) P control chart 0.25 Data Violation Center 0.2 LCL/UCL 0.15 P 0.1 0.05 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Hình 2.28: Bi u ñ ki m tra p (tr ng thái không n ñ nh)
18 Quan sát trên bi u ñ ta th y r ng t i v trí s 4, t l ph ph m n m ngoài gi i h n ki m tra trên. Đi u này nói lên s khi m khuy t c a ki m tra, và khuy n cáo r ng ph i th c hi n ki m tra 100% nhóm m u s 4. 2.5.2.2. Bi u ñ np NP control chart 18 Data 16 Violation 14 Center LCL/UCL 12 10 NP 8 6 4 2 0 2 4 6 8 10 . Hình 2.7: Bi u ñ ki m tra np (tr ng thái n ñ nh) NP control chart 25 Data Violation Center 20 LCL/UCL 15 NP 10 5 0 2 4 6 8 10 Hình 2.8: Bi u ñ ki m tra np (không n ñ nh)
19 2.6. Nh n xét và k t lu n Chương 3 PH N M M H TR VÀ ĐÁNH GIÁ NĂNG L C THI T B , KI M TRA QUÁ TRÌNH S N XU T 3.2. Công c ph n m m SPC 3.2.1. Gi i thi u môñun ph n m m (SPC) 3.2.2. Gi i thi u giao di n SPC 3.2.2.1. Giao di n thao tác Hình 3.1: Giao di n ph n m m (SPC) 3.2.2.2. Ph n ch c năng cơ b n G m có ba ph n: - Ph n truy c p d li u ñ x lý. - Ph n tính toán các thông s và v bi u ñ h tr cho công vi c ki m tra quá trình s n xu t.
20 - Ph n tính toán các ch s và v ñ th h tr cho công ño n ñánh giá năng l c thi t b và quá trình s n xu t. 3.2.3. Chương trình xây d ng các bi u ñ h tr ñánh giá năng l c thi t b 3.2.3.1. Chương trình xây d ng ñư ng th ng Henry 3.2.3.2. Chương trình xây d ng bi u ñ phân b chu n 3.2.3.3. Chương trình tính toán ch s kh năng th c hi n Data=handles.so_lieu_x for i=1:n bien(i)= handles.so_lieu_x(i,m); canduoi = handles.canduoi; cantren = handles.cantren; S = capability(bien,khoangdungsai) 3.2.3.4. Chương trình xây d ng bi u ñ kh năng th c hi n Data = handles.so_lieu_x bien2(k) = 0; bien2(k) =handles.so_lieu_x(i,j); cantren=handles.cantren; canduoi =handles.canduoi; capaplot(bien2,khoangdungsai); 3.2.4. Chương trình xây d ng các bi u ñ h tr ki m tra quá trình s n xu t 3.2.4.1. Chương trình xây d ng bi u ñ giá tr trung bình Data = handles.so_lieu_x; st = controlchart(data,'chart',{'xbar'});