《质量管理学》
(提高过程能力验证实践)课程设计指导书
总学时：1周
类别：必修
开设对象：工商管理专业本科
一、课程设计目的和意义
本课程设计是与《质量管理学》配套的实践环节之一。
在完成《质量管理学》课堂教学的基础上，进行一次实践操性锻炼。
通过本课程设计，达到如下目标：
1、了解和掌握过程能力指数的计算公式，能根据计算结果评价过程能力，并能够请运用Cpk=（T-2ε）/ 6δ公式修改数据设计并验证提高过程能力指数的途径。
2、培养团队协作精神，以团队方式分析问题和解决问题的能力；
3、对质量管理理论知识和方法与企业质量管理实践的结合有更深入的感性认识。
通过本环节的设计锻炼，改变传统的理论教学与生产实际脱节的现象。
让学生加深对本课程理论与方法的掌握，能灵活应用本课程理论知识和方法，巩固专业理论知识和专业技能，初步训练学生对质量管理方面分析问题解决问题的能力，培养学生理论联系实际、实事求是、踏踏实实的工作作风。
二、基本要求
学生在一周课程设计中，以小组为单位完成提高过程能力验证实践课程设计报告(电子文档、打印、内容包括理论依据、设计验证数据、验证步骤及各步骤过程结果、验证结论等)、并对课程设计活动全过程编制PPT进行发布（有实施过程、有分析、有理由、有具体方案、图文并茂）。
具体要求如下：
1、学生应认真完成实践过程及课程设计报告。
2、课程设计应做到理论联系实际。
3、设计的方案应符合《质量管理学》相关理论要求。
4、设计方案(数据)有一定的真实性，基本符合企业生产实际。
三、内容要素
1、在教师给定参考数据基础上计算过程能力指数并对过程能力指数进行分析；
2、运用Cpk=（T-2ε）/ 6б公式对参考数据进行修改，设计并验证提高过程能力指数的途径；
3、参考数据如下：某厂生产某零件，技术标准要求公差范围Φ18±2
，经随
机抽样得到50个数据，如下表：
四、学时分配
方案设计安排一周，时间安排为：
1、准备阶段：1天
2、实践阶段：4天
3、撰写课程设计报告：2天
五，考核及成绩评定
1、由指导教师根据学生的设计方案和报告评定。
2、考核成绩采用五级评分制：优秀、良好、中等、及格、不及格六，教材与参考资料
教材：《质量管理学》，伍爱主编，暨南大学出版社，
参考资料：
1、《现代质量管理学》，龚益鸣主编，清华大学出版社，
执笔者：魏风星审核：
安装程序步骤：
1、打开Minitab 15；
2、点击Mtb，安装程序；
绘制直方图并对直方图进行分析：
3、点击“图形”→“直方图”→“包含拟合”→输入数据→“确定”，得到对应图形。
有问题时可打开教程“课程三”步骤7、“课程四”步骤7。
计算过程能力指数并对过程能力指数进行分析：
3、点击“统计”→“质量工具”→“能力分析”→“正态”→输入数据→点击“确定”，得到对应图形。
有问题时可打开教程“课程四”步骤8。
请运用Cpk=（T-2ε）/ 6б公式修改上述数据设计并验证提高过程能力指数的途径：
设计调整上述数据，重复上述操作步骤，得到步骤8：执行过程能力分析对应的图形。
课程实验（二）步骤：
3、点击“统计”→“控制图”→“”→“子组的变量控制图”→“Xbar-R”→输入数据→点击“确定”，得到对应图形。
有问题时可打开教程“课程四”步骤6。
课程实验（一）数据表
1、某厂生产某零件，技术标准要求公差范围Φ18±2
，经随机抽样得到50个数
要求：
1、绘制直方图并对直方图进行分析；
2、计算过程能力指数并对过程能力指数进行分析；
3、请运用Cpk=（T-2ε）/ 6б公式修改上述数据设计并验证提高过程能力指数的途径
步骤及内容
一、（1）第一步安装并双击打开软件，把50个数据全部输入C1单元格中：
（2）选择“图形”→“直方图”，出现如下对话框，选择“包含拟合和组合”，点击确定
，（3）然后出现对话框，图形变量选择“C1”，点击确定，出现直方图如下图所示：
，（4）然后“双击标题和标签”更改为“直径”，结果如右图所示：
分析结果：从图上可以看出，直方图整体偏左，而且分布中成双峰形，且不对称。
左侧距离公差下限16还有一定距离，右侧有一部分超过了上限20，但实际没有数据超出20，所以并没有不合格品出现。
二、（1）统计→质量工具→能力分析→正态，单列子组数据1，上限20下限16，
，
（2）对话框右侧单击选项，如图目标为18，“子组内分析”前面的对勾去掉点击“确定”，
（3）出现直径的过程能力图，如图所示：
分析结果：由图可知，质量特性分布中心和标准中心不重合，样本均值为
18.9264，而标准是18，Cpk=0.45，根据工序能力的判断标准可知，0.45<0.67，所以此零件的工序能力严重不足。
三、请运用Cpk=（T-2ε）/ 6б公式修改上述数据设计并验证提高过程能力指数的验证提高过程能力指数的途径
1、偏移量ε
因为偏移量是工序分布中心和技术标准中心偏移的绝对值
（1）减少偏移量，就是减少样品均值18.9264与公差中心18的距离，因此把19.98→18.55，18.89→17.74，18.89→18.29，样品均值由18.9264变成
18.8628,Cpk由0.45变成0.47,过程能力指数提高，如下对比图所示：
（2）增加偏移量，增加样品均值与公差中心的距离，把18.89→19.52，18.89→19.72，19.42→19.98，样品均值由18.9264变成18.9668，Cpk由0.45变成0.42，过程能力指数下降，如下对比图所示：
2、标准差σ
（1）减小标准差，把19.98→18.29，18.89→18.29，18.89→18.29，标准差由0.804152变成0.80333，Cpk由0.45变成0.47，过程能力指数提高，如下对比图所示：
（2）增大标准差，把18.89→19.98，18.89→19.98，19.42→19.98，标准差由0.804152变成0.830648，Cpk由0.45变成了0.41，过程能力指数下降，如下对比图所示：
3、标准范围T
（1）增大标准范围，由18±2变成18±3，Cpk由0.45变成了0.86，过程能力指数提高，如下图所示：
（2）减小标准范围，18±2变成18±1，Cpk由0.45变成了0.03，过程能力指数下降，如下图所示：
综上所述：
提高过程能力指数的途径有三种：
1、调整工序加工的分布中心，减少偏移量；
2、减小标准差，减少分散程度；
3、增大标准范围
课程实验（二）数据表
1、某植物油生产企业新安装一台灌装机。
该机器每次可将5000g 的产品装入固定容器。
规范要求为5000 （g ）。
现以5个连续装填的容器为一个样本（n
＝5），每隔1h 抽取一个样本进行检测，将多装量（g ）看成研究对象，绘制 x － R 控制图，并对该灌装过程是否受控进行判断。
多装量（g ）和样本统计量
＋50
－0
＝
23 29 47 41 32 22 171 34.2 25
24 28 27 22 32 54 163 32.6 32
25 42 34 15 29 21 141 23.2 27
若连续发生以下二组数据分别为5058、5074、5055、5065、5020 和5048、5084、5065、5075、5060 g时，试判定此时过程是否受控？
一、步骤及内容
（1）第一步安装并打开软件，输入数据x1-x5，1-25组，并选中：
（2）点击统计→控制图→子组的变量控制图→Xbar-R如图，出现对话框，选择子组的观测值位于多列的同一行中，然后选择C1-C5，单击确定
（3）完成灌装过程的控制图，如图所示
连续发生以下二组数据分别为5058、5074、5055、5065、5020和5048、5084、5065、5075、5060时，作图判定此时过程是否受控。
经计算，得到结果如图所示。