基于小批量生产模式的SPQC技术研究

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3.0 牛悦 2024-11-19 4 4 1.59MB 48 页 15积分

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中文摘要

在 21 世纪全球经济一体化的背景下，现代制造型企业为了抓住市场机遇和

满足顾客对产品的需求日益呈现出多样化和个性化的发展态势，已打破传统的单

品种大批量生产方式转向了逐渐成为企业主要的经营模式—小批量生产模式，从

而持续提升市场竞争力。然而，对于建立在大批量生产环境基础上的统计过程质

量控制（SPQC）技术是一项大挑战。因此，在质量控制领域探索适用于小批量

生产模式的 SPQC 技术已成为当前的一大热点。

本文以小批量生产模式下的 SPQC 技术的改进研究为主要目的，同时对小批

量生产的设计阶段质量控制技术进行定性展开，从而达到以定量和定性相结合的

方法对小批量生产模式给予质量控制。本文采用实验设计法、质量机能展开法、

三次设计法以及贝叶斯分析理论作为小批量生产质量控制的技术支持，建立了小

批量生产质量整合系统和贝叶斯质量控制模型来达到上述目的。在对国内外研究

及应用和小批量生产模式特点的分析基础上，探索了小批量全生产过程的质量控

制技术，以使其能够适应小批量生产模式，并以纽约市政（NYC）项目为例进

行了验证。

首先，阐述了当前国内外小批量生产的统计过程质量控制技术的发展状况，

同时指出传统 SPQC 技术应用于小批量生产质量控制中存在的缺陷，并引出了本

文研究的主要内容。

其次，介绍了小批量生产模式的特点，并根据此和传统 SPQC 技术应用的弊

端，对小批量生产模式（设计阶段和生产过程）的质量控制技术进行以定量为主、

定性为辅的综合研究，大大地提高了小批量生产的质量控制。

最后，根据前面的理论研究成果并结合项目—NYC 情况，验证了本文改进

的SPQC 技术的有效性。文末总结了全文的研究内容和结论，并提出了未来的研

究方向及应用展望。

关键词：小批量生产统计过程质量控制第



类错误控制图

本文得到上海市研究生创新基金项目（JWCXSL0902）资助完成

ABSTRACT

Under the 21st century circumstance of integration with the global economy, in

order to grasp the market opportunity and fulfill the customer needs that take on

diversified and individual tendency, modern manufacturing enterprises have already

broke out the traditional single specification and large-batch production style and

turned to the main running style—small-batch production style, which aimed at

developing its abilities of market competition. However, it’s becoming a big challenge

for the Statistical Process Quality Control（SPQC）technology which was based on

the large-batch production environment, therefore, at present the SPQC technology

that is explored to suit the small-batch production style in the quality control field has

become a hot point problem.

This paper mainly aims at the improvement research for the SPQC technology

under circumstance of the small-batch production style，meanwhile, it’s also related to

the qualitative research for quality control technology of the design period of the

small-batch production and thereby it can achieve the methods that are the

combination of quantitation and qualitation and give the small-batch production style

quality control. The paper uses Design of Experiment、

Quality Function Deployment、

Taguchi Methods and Bayesian Analysis Theory to technically support control quality

of small-batch production and establishes quality integration system of small-batch

production and Bayesian quality control model to attain the above aims. Based on the

analysis of the domestic and foreign studies and application as well as the features of

the small-batch production style, the paper explores the quality control technology of

the whole small-batch production process to make SPQC technology suit the

small-batch production style and takes the New York City （NYC ）project as an

example to check.

Firstly, the paper elaborates the developing condition of SPQC technology of the

current domestic and foreign small-batch production，which at the same time points

out the shortcoming of traditional SPQC technology used in the quality control of

small-batch production style and then introduces the main content of the paper

research.

Secondly, the paper introduces the features of the small-batch production style,

and in terms of the features and the disadvantage of the application of the traditional

SPQC technology it does a comprehensive research for quality control technology of

small-batch production style（design period and production process）according to

quantitation and qualitation as the main and supplement method respectively and the

technology enormously improves the quality control of the small-batch production.

At last, the paper based on the prior theoretic research achievement and the

situation of the NYC project checks the validity of the improved SPQC technology.

And at the last of the paper, it summarizes research content and conclusion of the

whole paper as well as also raises its future research direction and application outlook.

Key words ：small-batch production ，statistical process quality

control，error of the first type，control chart

Sponsored by the innovation fund project for graduate student of

Shanghai(No：JWCXSL0902)

中文摘要

ABSTRACT

第一章绪论 ........................................................ 1

§1.1 问题的提出 ................................................ 1

§1.2 论文研究目的和意义 ........................................ 1

§1.3 小批量质量控制技术的研究综述 .............................. 2

§1.3.1 质量管理的发展 ...................................... 2

§1.3.2 质量控制技术的发展 .................................. 3

§1.3.3 小批量生产的统计过程质量控制的研究综述 .............. 4

§1.4 本论文的主要研究内容 ...................................... 6

第二章基于小批量生产设计的质量控制技术 ............................ 7

§2.1 生产模式的发展和小批量生产特点 ............................ 7

§2.1.1 生产模式的发展 ...................................... 7

§2.1.2 小批量生产特点 ...................................... 7

§2.2 实验设计 .................................................. 8

§2.2.1 实验设计概述 ........................................ 8

§2.2.2 实验设计的基本原则 .................................. 9

§2.3 质量机能展开 .............................................. 9

§2.3.1 质量机能展开的内涵 .................................. 9

§2.3.2 质量表及其绘制过程 ................................. 10

§2.4 三次设计 ................................................. 12

§2.4.1 三次设计的基本思想 ..................................12

§2.4.2 三次设计的主要内容 ..................................12

§2.5 小批量生产设计三种质量控制技术的整合系统 ................. 13

第三章基于小批量生产过程的质量控制技术 ........................... 16

§3.1 统计过程质量控制 ......................................... 16

§3.2 控制图的基本原理 ......................................... 17

§3.2.1 什么是控制图 ........................................17

§3.2.2 控制图基本原理的合理解释 ............................17

§3.2.3 控制图的判断准则 ....................................18

§3.3 控制图风险分析 ........................................... 19

§3.3.1 两类错误 ............................................19

§3.3.2 三西格玛方式 ........................................21

§3.4 传统 SPQC 技术应用于小批量生产存在的问题 ................. 22

§3.5 基于贝叶斯分析的质量控制模型的建立 ....................... 25

§3.5.1 贝叶斯分析理论概要 ..................................25

§3.5.2 贝叶斯质量控制模型的建立 ............................26

§3.5.2.1 模型建立步骤 .................................. 26

§3.5.2.2 方差



的贝叶斯估计 ........................... 27

§3.5.2.3 均值



的贝叶斯估计 ............................ 28

§3.5.2.4 小批量贝叶斯质量控制模型 ...................... 30

第四章案例研究 ................................................... 31

§4.1 小批量生产模式下应用 SPQC 技术的基本策略 ................. 31

§4.2 案例分析 ................................................. 32

§4.2.1 案例阐述 ............................................32

§4.2.2 案例演算 ............................................33

第五章结论与展望 ................................................. 36

参考文献 .......................................................... 37

附录 .............................................................. 40

攻读硕士期间发表论文和科研情况说明 ................................ 44

致谢 .............................................................. 45

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中文摘要在21世纪全球经济一体化的背景下，现代制造型企业为了抓住市场机遇和满足顾客对产品的需求日益呈现出多样化和个性化的发展态势，已打破传统的单品种大批量生产方式转向了逐渐成为企业主要的经营模式—小批量生产模式，从而持续提升市场竞争力。然而，对于建立在大批量生产环境基础上的统计过程质量控制（SPQC）技术是一项大挑战。因此，在质量控制领域探索适用于小批量生产模式的SPQC技术已成为当前的一大热点。本文以小批量生产模式下的SPQC技术的改进研究为主要目的，同时对小批量生产的设计阶段质量控制技术进行定性展开，从而达到以定量和定性相结合的方法对小批量生产模式给予质量控制。本文采用实验设计法、质量机能...

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