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质量检验的昨天、今天和明天

嘉峪检测网        2016-08-23 10:10

算一算产品质量检验的帐,聊一聊质量检验的发展历史与未来。。。

 

一、质量与检验

1.1 产品质量

在商品经济环境下,产品即为商品。产品质量就是产品特性(指标)满足顾客(及国家法律法规)要求的程度。市场规则是公平卖买,同质同价。因此,必须制定产品标准,规定具体技术指标及检验方法,方便检验,确定合格与否,保证产品质量。顾客不接收不合格品,这是不变的市场规则,毋庸置疑。

 

1.2 质量成本

理论(理想的)上,每件产品都该满足产品标准规定。但由于认识水平,设计、制造和管理上可能存在某些缺陷,很难生产出100%符合《标准》规定的产品(并不伴随有害产物!)。这就需要对产品进行检验,但检验是非增值活动,形成鉴定质量成本,还有出厂前由于质量问题造成的损失形成内部质量损失成本,入市后发生的外部质量损失成本,加之为预防不合格而投入的费用形成预防质量成本,这4项构成总质量成本。约占销售收入的20%~40%,降低质量成本,就直接增加利润,不算不知道,一算吓一跳。请看下例:

 

【例1】某公司2003-2007年实施了一个质量改进项目,旨在改进产品的符合(规格)质量。2003年和2007年的质量成本、销售收入统计数据和各项指标统计分析如下表:

 

实际发生额(万元)

质量成本占销售比率

质量成本结构中成分份额

2003年

2007年

2003年

2007年

2003年

2007年

内部质量损失

1500

75

7.5%

0.3%

30.0%

12%

外部质量损失

2000

50

10.0%

0.2%

40.0%

8%

鉴定成本

900

187.5

4.5%

0.8%

18.0%

30%

预防成本

600

312.5

3.0%

1.3%

12.0%

50%

总质量成本

5000

625

25.0%

2.5%

100.0%

100%

销售收入

20000

25000

2007年与2003年相比利润增加了5000-625=4375(万元)。

 

【例2】某总公司收到其下属两个子公司2010年5月份质量成本报表(明细项目省略)如下:

 

发生金额(元)

结构比( %)

预防费用

50245

130643

9.8%

6.3%

鉴定费用

302213

1424150

58.7%

68.4%

内损失费

113751

438803

22.1%

21.1%

外损失费

48306

87051

9.4%

4.2%

合  计

514515

2080647

100.0%

100.0%

 

从这两个实例可以看出:①质量成本占销售收入比例确实很大,是质量改进,增加利润的攻关目标;②我国的情况是,鉴定成本(由检验活动引起的)占总质量成本比例又很大,超过50%,因此,它是目标中的目标,是改进的重点!

 

企业向质量效益型转变,就要实行质量管理理念由传统向现代转变,采用先进技术手段,通过改进质量,改变质量成本结构比率,降低质量总成本,提高经济效益。如下图:

 

二、产品检验的演变

为落实绝对不变的市场规则——顾客不接收不合格品,保证产品质量。无论是生产厂家还是用户,自然首先想到的就是按标准对产品进行检验。随着科学(含管理科学)技术的进步,作为保证产品质量的主要手段——产品检验必然随之变化。

 

早期(昨天即第二次世界大战前)是对每个产品凡能检的特性(非破坏性)都进行检验(采用理化或感官方法进行检查/试验),破坏性的项目不检或少检。这种检验方式称之全数检验,简称“全检”。这种方法虽然可以防止不合格品输出和输入,但对双方来说,都是不堪重负!比如从供应商处购入批量为1000的某产品,按合同规定合格率应不低于99%(即其中不合格品不超过10个)顾客接收该交货批(当然不接收其中不合格品!应按“三包”包换)。全检双方都要检1000件,能否从中抽出几十件检验,就能判定这批产品合格品率达到99%呢?如果能,那就不用做那么多的无用功了,从而不就大大降低了鉴定成本,而增加利润吗!

 

近期(今天即二战后,特别是20世纪50年代后),自美国贝尔电话实验室完成的两个研究课题(统计过程控∕SPC与产品抽样检验∕SQC),其一也是科学质量管理先驱(统计质量控制——SQC的奠基人)——道奇和罗米格在1929年提出的抽样检验理论与实战——《一种计数抽样检验方法》的论文。二次世界大战期间,美国军部为了提升军火生产品质(因为考虑到军火是不能全检的),就想采用一种既经济又实用的方法。为此,国防部委托哥伦比亚大学统计学小组,起草一份对军火产品实施抽样检验验收的规则——MIL-STD-105。1974年国际标准化组织ISO根据MIL-STD-105D起草并颁布了抽样检验的国际标准,即ISO 2859。我国1981根据ISO 2859出台了GB 2828-81试行版,直至当前的GB/T 2828.1  idt ISO 2859.1。SPC与SQC奠定质量管理科学的基础,所谓科学质量管理,就是质量管理有了科学依据,即依据应用数学——概率论数理统计学。这样,质量管理便成为一支独立的学科,这是质量管理的划时代,分水岭。抽样检验(简称“抽检”)成为产品检验的主角,现代企业都离不开它。但因理论深奥,我国底子又薄(因为错过SQC阶段),国人认知程度差,仅GB/T 2828.1(抽样标准很多,远非这一个)也应用得不好(培训不到位也有关系)!应当指出,抽样检验的应用潜力巨大,不消化,只按标准照猫画虎,查表出方案,是远远不够的。下面的一个实际例子就是最好的说明:

 

【例3】一全球知名医疗器械制造公司(中国分公司),生产的某产品(日产量240件,为一个交检批,销售价为2000元/件),有两个质量特性(分别AQL=0.4和AQL=1,均为破坏性检验)待检,由于关乎患者生命安全,总公司根据ISO 2859-1(即GB/T 2828.1 “10.1 检验水平”)的表述,按一般检验水平Ⅱ检索抽样方案:AQL=0.4,n=32,Ac=0;AQL=1,n=50,Ac=1,一批(即每日)损失82件,价值16.4万元。这个问题一直困扰着企业,并作为2012年攻关项目。请专家咨询后,合理的抽样方案是:AQL=0.4,n=32,Ac=0;AQL=1,n=13,Ac=0,损失减少37件/日,日鉴定成本减少7.4万元。

 

【例4】某厂2009年的经营目标是:“产量10万台,销售收入1亿元,利润1千万元,实现3年目标。”根据这一目标提出质量方针是:“产量是钱,质量是命,既要钱,更要命,完成技改上质量,持续改进,确保满足顾客需求”。根据这一方针提出质量目标是:“一交率100%,出厂合格率100%,顾客满意度98%,质量损失减半,鉴定成本减30万。”。鉴定成本共计300万元,占总质量成本的36%。明细如下:

质量检验处人员结构

小计人数

费用项目

费用金额(万元)

处长、付处长

2

工资及福利基金

180

勤杂人员

2

试验检验费

80

专职检验员

120

办公费

25

   

检测设备维修折旧费

15

合计

124

合计

300

评述:如果采用抽样检验,检验员人数(工资福利费)、试验检验费至少可以减半,如果这样,鉴定成本减少100万元不在话下。人们自然联想,产品检验(形成鉴定成本)既然是不增值活动,可否取消(即“不捡”)呢?回答是肯定的!而且现在不少先进企业已经这样作了。未来必将成为主流。关键是产品质量,不捡比抽检、全检都要好!

 

未来(明天即今后)已经扬帆起航,随着科学技术的进步,关键已被突破,它就是六西格玛技术。当产品质量(重要特性)达到6σ(六西格玛)水平,其不合格品率,可降至百万分之3.4(缩写为3.4PPM)。六西格玛技术就是采用科学的质量管理方法和先进质量改进工具,通过持续改进(特别是突破性的质量改进),控制好产生产品质量波动源头——过程的各重要因素,以保证产品特性与目标要求一致(十分接近!),且每个产品都落在其允许公差的二分之一(0.5)区域内。六西格玛质量水平,不是遥不可及,有不少超越的案例,如大至民航飞机重大事故率,不论我国还是全球,都超过这个水平。小到工业产品合格率:

 

【例5】某著名跨国公司下属子公司,制造某零件的关键尺寸为2.000±0.030mm,六西格玛设计,尺寸自动检测(每个数据录入电脑,显于屏幕),过程实时控制,不进行产品检验。如任取一时段125件数据,分析处理,绘图如下:   

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

1

1.999

2.003

2.000

2.001

2.001

2.001

2.008

2.001

2.004

1.997

2

1.997

1.999

1.996

2.004

2.003

2.005

2.002

2.003

2.006

2.004

3

2.002

2.003

2.003

2.000

2.004

2.005

2.008

2.005

2.004

2.003

4

2.001

2.003

2.004

1.995

2.003

2.000

2.002

2.004

2.003

2.006

5

2.007

2.006

1.997

1.997

1.995

2.000

2.007

2.001

2.004

2.003

6

2.007

2.008

1.999

2.007

1.997

2.009

2.001

2.003

2.004

2.001

7

2.001

2.008

1.996

2.006

2.011

2.006

2.011

1.996

2.011

1.997

8

2.009

2.004

2.006

2.000

2.000

2.005

2.007

1.995

2.002

2.002

9

2.009

1.996

2.000

2.003

2.013

2.006

1.997

2.005

2.003

2.002

10

2.007

2.003

2.015

2.000

2.006

1.998

2.007

2.006

2.008

2.006

11

2.003

2.005

2.007

2.008

2.008

2.003

2.005

2.008

2.008

1.997

12

2.006

2.005

2.007

2.004

1.998

2.002

2.005

2.003

2.001

2.005

13

2.003

2.004

2.008

2.006

1.999

 

平均值=

2.003

标准差=

0.004

 

 

说明:— 红线表示零件公差上下限;— 黄线表示零件1/2公差上下线;— 绿线表示 ±3S。

由图显见125个零件尺寸无一超出规格限,且在1/2公差线内,达到6σ水平,无需再进行产品检验!也提示我们注意控制,不要偏离目标值(2.000)太远!国内也有些企业达到6σ要求,但不懂不掌握这方面理论和方法而枉作虚功,增加(鉴定)成本,降低效益。

需要声明是,此处讨论的“产品检验”不同于“理化测试”。后者是确定不同单个产品(不同特性)质量,采用不同的专业技术方法;前者是为确定批产品(不论何种产品)质量的共性技术方法,前者是后者的前提,属产品检验的顶层设计。综上所述,其发展可分三阶段,如下表所示:

                       阶段时期

特点

第一阶段——昨天

第二阶段——今天

第三阶段——明天

主要标志

全检

抽检

不检

理论依据

概率分布函数

六西格玛

抽样方案

无需

必须

无需

实战工具(指统计工具)

Excel、Minitab等

Excel、Minitab等

科技含量

更高

理解操作

经济性

最好

预防性

没有,属死后验尸

推动预防活动

很好

 

另外,即使明天,产品不重要特性,未必都要求达到6σ水平,因此抽样检验方法还是不可或缺的。事实上,每个阶段都包含全检、抽检、不捡三种方式,区别在于:①一个阶段以一种方式为主;②实际含义不同,如第一阶段的不捡、抽检,只凭直觉想象而无科学依据(百分比抽检就是如此)。我国当前质量水平较低,质量理念更新慢,尚未真正进入第二阶段,努力学习掌握抽样检验理论和方法是当务之急!也为全面进军第三阶段作铺垫准备。

 

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来源:蒲公英