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1、第五章,質(zhì) 量 控 制,2020/9/21,2,本章內(nèi)容,5.1 質(zhì)量控制概述,5.2 控制圖原理,5.3 兩類錯誤與3方法,5.4 控制圖的判斷準(zhǔn)則,5.5 常用的休哈特控制圖,5.6 工序能力分析,2020/9/21,3,5.1 質(zhì)量控制概述,一、什么是SPC （一）SPC的含義 （二）SPC的特點(diǎn) （三）實(shí)施SPC的益處,二、SPC發(fā)展史,三、什么是SPCD與SPCDA,四、SPC和SPCD的步驟,2020/9/21,4,（一）SPC的含義,SPC 是英文Statistical Process Control的字首簡稱，即統(tǒng)計過程控制。 SPC 就是應(yīng)用統(tǒng)計技術(shù)對過程中的各個階段進(jìn)

2、行監(jiān)控，從而達(dá)到改進(jìn)與保證質(zhì)量的目的。 SPC 強(qiáng)調(diào)全過程的預(yù)防。,SPC是美國休哈特在20世紀(jì)二三十年代所創(chuàng)造的理論。 它能科學(xué)地區(qū)分出生產(chǎn)過程中產(chǎn)品質(zhì)量的偶然波動與異常波動，從而對過程的異常及時告警，以便人們采取措施，消除異常，恢復(fù)過程的穩(wěn)定。 這就是所謂統(tǒng)計過程控制。,2020/9/21,5,（二）SPC的特點(diǎn),1. SPC是全系統(tǒng)的，全過程的，要求全員參加，人人有責(zé)。這點(diǎn)與全面質(zhì)量管理的精神完全一致。 2. SPC強(qiáng)調(diào)用科學(xué)方法（主要是統(tǒng)計技術(shù)，尤其是控制圖理論）來保證全過程的預(yù)防。 3. SPC不僅用于生產(chǎn)過程，而且可用于服務(wù)過程和一切管理過程。,2020/9/21,6,（三）實(shí)

3、施SPC的益處,SPC 給企業(yè)各類人員都帶來好處: 對于生產(chǎn)第一線的操作者，可用SPC方法改進(jìn)他們的工作； 對于管理干部，可用SPC方法消除在生產(chǎn)部門與質(zhì)量管理部門間的傳統(tǒng)的矛盾； 對于領(lǐng)導(dǎo)干部，可用SPC方法控制產(chǎn)品質(zhì)量，減少返工與浪費(fèi)，提高生產(chǎn)率，最終可增加利稅。,2020/9/21,7,二、SPC發(fā)展史認(rèn)識階段,過程控制的概念與實(shí)施過程監(jiān)控的方法早在20世紀(jì)20年代就由美國的休哈特（WAShewhart）提出。今天的SPC與當(dāng)年的休哈特方法并無根本的區(qū)別。 在第二次世界大戰(zhàn)后期，美國開始將休哈特方法在軍工部門推行。但是，上述統(tǒng)計過程控制方法尚未在美國工業(yè)牢固扎根，第二次世界大戰(zhàn)就已結(jié)束。

4、戰(zhàn)后，美國成為當(dāng)時工業(yè)強(qiáng)大的國家，沒有外來競爭力量去迫使美國公司改變傳統(tǒng)方法，只存在美國國內(nèi)的競爭。由于美國國內(nèi)各公司都采用相似的方法進(jìn)行生產(chǎn)，競爭性不夠強(qiáng)，于是過程控制方法在19501980年這一階段內(nèi)，逐漸從美國工業(yè)中消失。,戰(zhàn)后經(jīng)濟(jì)遭受嚴(yán)重破壞的日本在1950年通過休哈特早期的一個同事戴明（WEdwards Deming）博士，將 SPC的概念引入日本。從19501980年，經(jīng)過30年的努力，日本躍居世界質(zhì)量與生產(chǎn)率的領(lǐng)先地位。當(dāng)時美國與日本產(chǎn)品質(zhì)量之間的差距已很明顯。 以汽車零件的不合格品率為例，北美汽車零件不合格品率為14，而日本汽車零件的不合格品率為0.001，是北美的1/1000

5、至1/4000。僅此一項(xiàng)，北美的汽車裝配線現(xiàn)場零件的儲備就達(dá)10億美元，日本要少得多，難怪日本汽車能夠打入北美市場。 美國著名質(zhì)量管理專家伯格（Roger WBerger）教授指出，日本成功的基石之一就是SPC。,2020/9/21,8,二、SPC發(fā)展史推廣階段,在日本強(qiáng)有力的競爭之下，從80年代起，SPC在西方工業(yè)國家復(fù)興，并列為高科技之一。例如，加拿大鋼鐵公司（STELCO）在1988年列出的該公司七大高科技方向如下： （l）連鑄； （2）爐外精煉鋼包冶金站； （3）真空除氣； （4）電鍍鋅流水線； （5）電子測量； （6）高級電子計算機(jī)； （7）SPC。,美國從20世紀(jì)80年代起開始推行

6、SPC。 美國汽車工業(yè)大規(guī)模推行SPC，三大汽車公司在 ISO9000的基礎(chǔ)上還聯(lián)合制定了QS 9000標(biāo)準(zhǔn)，在與汽車有關(guān)的行業(yè)中，頗為流行。 美國鋼鐵工業(yè)也大力推行SPC，如美國LTV鋼鐵公司，內(nèi)陸鋼鐵公司，伯利恒鋼鐵公司等等。 經(jīng)過十五六年的努力，美國直到1994、1995年才基本上彌補(bǔ)了日美兩國產(chǎn)品質(zhì)量方面的差距。,2020/9/21,9,三、什么是SPCD與SPCDA,SPCD是英文 Statistical Process Control and Diagnosis的字首簡稱，即統(tǒng)計過程控制與診斷。 SPC 雖然能對過程的異常進(jìn)行告警，但它并不能告訴我們是什么異常，發(fā)生于何處，即不能進(jìn)

7、行診斷。 1982年我國張公緒首創(chuàng)兩種質(zhì)量診斷理論，突破了傳統(tǒng)的美國休哈特質(zhì)量控制理論，開辟了統(tǒng)計質(zhì)量診斷的新方向。 從此SPC上升為SPCD。,SPCDA是英文 Statistical Process Control，Diagnosis and Adjustment的字首簡稱，即統(tǒng)計過程控制、診斷與調(diào)整。 正如同病人確診后要進(jìn)行治療，過程診斷后自然要加以調(diào)整，故SPCDA是SPCD的進(jìn)一步發(fā)展，也是SPC的第三個發(fā)展階段。 這方面國外剛剛起步，他們稱之為ASPC（Algorithmic Statistical Process Control，算法的統(tǒng)計過程控制），目前尚無實(shí)用性的成果。,20

8、20/9/21,10,四、SPC和SPCD的步驟1,步驟1：培訓(xùn)SPC和SPCD。 培訓(xùn)內(nèi)容主要有下列各項(xiàng)： SPC的重要性； 正態(tài)分布等統(tǒng)計基本知識； 質(zhì)量管理七種工具，其中特別是要對控制圖深入學(xué)習(xí)； 兩種質(zhì)量診斷理論； 如何制訂過程控制網(wǎng)圖； 如何制訂過程控制標(biāo)準(zhǔn)等。,步驟2：確定關(guān)鍵變量（即關(guān)鍵質(zhì)量因素）。具體又分為以下兩點(diǎn)： 對全廠每道工序都要進(jìn)行分析（可用因果圖），找出對最終產(chǎn)品影響最大的變量，即關(guān)鍵變量（可用排列圖）。如美國LTV鋼鐵公司共確定了大約兩萬個關(guān)鍵變量。 找出關(guān)鍵變量后，列出過程控制網(wǎng)圖。在圖中按工藝流程順序?qū)⒚康拦ば虻年P(guān)鍵變量列出。,2020/9/21,11,四、SP

9、C和SPCD的步驟2,步驟3：提出或改進(jìn)規(guī)格標(biāo)準(zhǔn)。具體又分為以下兩點(diǎn)： （1）對步驟2 得到的每一個關(guān)鍵變量進(jìn)行具體分析。 （2）對每個關(guān)鍵變量建立過程控制標(biāo)準(zhǔn)，并填寫過程控制標(biāo)準(zhǔn)表。 本步驟最困難，最費(fèi)時間。 制訂一個部門或車間的所有關(guān)鍵變量的過程控制標(biāo)準(zhǔn)，大約需要兩個多人年（即一個人要工作兩年多）。,步驟4：編制控制標(biāo)準(zhǔn)手冊，在各部門落實(shí)。將具有立法性質(zhì)的有關(guān)過程控制標(biāo)準(zhǔn)的文件編制成明確易懂、便于操作的手冊，供各道工序使用。 如美國LTV鋼鐵公司共編了 600本上述手冊。 步驟5：對過程進(jìn)行統(tǒng)計監(jiān)控。主要應(yīng)用控制圖對過程進(jìn)行監(jiān)控。若發(fā)現(xiàn)問題，則須對上述控制標(biāo)準(zhǔn)手冊進(jìn)行修訂，即反饋到步驟4。

10、,2020/9/21,12,四、SPC和SPCD的步驟3,步驟6：對過程進(jìn)行診斷并采取措施解決問題?？勺⒁庖韵聨c(diǎn)： （1）可以運(yùn)用傳統(tǒng)的質(zhì)量管理方法，如七種工具，進(jìn)行分析。 （2）可以應(yīng)用診斷理論，如兩種質(zhì)量診斷理論，進(jìn)行分析和診斷。 （3）在診斷后的糾正過程中有可能引出新的關(guān)鍵質(zhì)量因素，即反饋到步驟2，3，4。 推行SPC的效果是顯著的。如美國LTV鋼鐵公司1985年實(shí)施了SPC后，勞動生產(chǎn)率提高了20以上。,過程控制標(biāo)準(zhǔn)表,2020/9/21,14,5.2 控制圖原理,一、控制圖的重要性 二、控制圖原理的第一種解釋 三、控制圖原理的第二種解釋 四、質(zhì)量控制的預(yù)防原則,,,,,2020/9

11、/21,15,一、控制圖的重要性,貫徹預(yù)防原則是依靠推行 SPC和SPCD來實(shí)現(xiàn)的，而居QC七個工具核心地位的控制圖是SPC和SPCD的重要工具。 1984年日本名古屋工業(yè)大學(xué)調(diào)查了 115 家日本各行各業(yè)的中小型工廠，結(jié)果發(fā)現(xiàn)平均每家工廠使用 137 張控制圖。這個數(shù)字對于我們推行SPC和SPCD是有一定的參考意義的。 可以說，工廠中使用控制圖的張數(shù)在某種意義上反映了管理現(xiàn)代化的程度。,2020/9/21,16,二、控制圖原理的第一種解釋,在繪制直方圖時，如數(shù)據(jù)越多，分組越密，則直方圖也越趨近一條光滑曲線。 在極限情況下得到的光滑曲線即為分布曲線，它反映了產(chǎn)品質(zhì)量的統(tǒng)計規(guī)律。 在質(zhì)量特性值為

12、連續(xù)值時，最常見的典型分布為正態(tài)分布。它的特點(diǎn)是中間高、兩頭低、左右對稱并且延伸至無限。 正態(tài)分布可用兩個參數(shù)即均值和標(biāo)準(zhǔn)差來決定。,正態(tài)分布有一個結(jié)論對質(zhì)量管理很有用，即無論均值和標(biāo)準(zhǔn)差取何值，產(chǎn)品質(zhì)量特性值落在3之間的概率為99.73，于是落在 3之外的概率為 0.27，而超過任何一側(cè)，即大于+3或小于3的概率為0.2720.1350.1。 美國休哈特就根據(jù)這一事實(shí)提出了控制圖。 控制圖的演變過程是： 首先把正態(tài)分布圖按順時針方向轉(zhuǎn) 90，數(shù)值上大下小不會變化。但不符合常規(guī)； 再把上圖上下翻轉(zhuǎn)180 ，這樣就得到一張控制圖，具體說是單值（x）控制圖。,2020/9/21,18,三、控制圖原

13、理的第二種解釋,我們已經(jīng)知道，質(zhì)量因素可分成偶然因素（簡稱偶因）與異常因素（簡稱異因）兩類。偶因是始終存在的，對質(zhì)量的影響微小，但難以除去；異因則有時存在，對質(zhì)量影響大，但不難除去。 經(jīng)驗(yàn)與理論分析表明：當(dāng)生產(chǎn)過程中只存在偶波時，產(chǎn)品質(zhì)量的分布必將形成某種典型分布，如正態(tài)分布。,如果除去偶波外還有異波，則產(chǎn)品質(zhì)量的分布必將偏離原來的典型分布。 典型分布的偏離可由控制圖檢出。 控制圖上的控制界限就是區(qū)分偶波與異波的科學(xué)界限。 休哈特控制圖的實(shí)質(zhì)就是區(qū)分偶然因素與異常因素兩類因素。,2020/9/21,19,四、質(zhì)量控制的預(yù)防原則,控制圖是如何貫徹預(yù)防原則的可以由以下兩點(diǎn)看出： 應(yīng)用控制圖對生產(chǎn)過

14、程進(jìn)行不斷監(jiān)控，當(dāng)異常因素剛一露出 苗頭，甚至在未造成不合格品之前就能及時被發(fā)現(xiàn)。 控制圖顯示異常，表明異因已經(jīng)發(fā)生，這時一定要貫徹下列 20個字方針：“查出異因，采取措施，保證消除，不再出現(xiàn)，納入 標(biāo)準(zhǔn)?！?由于異因只有有限多個，故經(jīng)過有限次循環(huán)后，最終可以達(dá)到這樣一種狀態(tài)：在過程中只存在偶因而不存在異因。這種狀態(tài)稱為統(tǒng)計控制狀態(tài)或穩(wěn)定狀態(tài)，簡稱穩(wěn)態(tài)。穩(wěn)態(tài)是生產(chǎn)過程追求的目標(biāo) 。 一道工序處于穩(wěn)態(tài)稱為穩(wěn)定工序，道道工序都處于穩(wěn)態(tài)稱為全穩(wěn)生產(chǎn)線。SPC 就是通過全穩(wěn)生產(chǎn)線達(dá)到全過程預(yù)防的。,2020/9/21,20,5.3 兩類錯誤與 3方法,二、3方法,一、兩類錯誤,2020/9/21,21

15、,一、兩類錯誤,控制圖利用抽查對生產(chǎn)過程進(jìn)行監(jiān)控，因而是十分經(jīng)濟(jì)的。但既是抽查就不可能沒有風(fēng)險。在控制圖的應(yīng)用過程中可能會犯以下兩類錯誤：,1虛發(fā)警報的錯誤，也稱第類錯誤。 在生產(chǎn)正常的情況下，純粹出于偶然而點(diǎn)子出界的概率雖然很小，但總還不是絕對不可能發(fā)生的。因此，在生產(chǎn)正常、點(diǎn)子出界的場合，根據(jù)點(diǎn)子出界而判斷生產(chǎn)異常就犯了虛發(fā)警報的錯誤或第類錯誤，發(fā)生這種錯誤的概率通常用來表示 。 虛發(fā)警報的錯誤將引起尋找并不存在的異因的損失。,2漏發(fā)警報的錯誤，也稱第類錯誤。 在生產(chǎn)異常的情況下，產(chǎn)品質(zhì)量的分布偏離了典型分布，但總還有一部分產(chǎn)品的質(zhì)量特性值是在上下控制界之內(nèi)的。如果抽到這樣的產(chǎn)品進(jìn)行檢測并

16、在控制圖中描點(diǎn)，這時由于點(diǎn)子未出界而判斷生產(chǎn)正常就犯了漏發(fā)警報的錯誤或第類錯誤，發(fā)生這種錯誤的概率通常用來表示。 漏發(fā)警報將引起廢品、次品增加的損失。,分析,圖示,兩類錯誤發(fā)生的概率,,2020/9/21,23,兩類錯誤的分析,由于控制圖是通過“抽查”來監(jiān)控產(chǎn)品質(zhì)量的，故兩類錯誤是不可避免的。 在控制圖上，中心線一般是對稱軸，而且上下控制線是平行的，故所能變動的只是上下控制限的間距。 若是將間距增大，則減小而增大，反之，則增大而減小。 只能根據(jù)這兩類錯誤造成的總損失最小來確定上下控制界限。,2020/9/21,24,二、3方法,長期實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)證明， 3方式，即： UCL 3 CL LCL3 就是

17、兩類錯誤造成的總損失較小的控制界限。此時犯第類錯誤的概率或顯著性水平0.0027。,注意，在現(xiàn)場，把規(guī)格作為控制圖的控制界限是不對的。 規(guī)格是用來區(qū)分產(chǎn)品的合格與不合格，而控制圖的控制界限是用來區(qū)分偶然波動與異常波動，即區(qū)分偶然因素與異常因素這兩類因素的。 利用規(guī)格界限顯示產(chǎn)品質(zhì)量合格或不合格的圖就叫顯示圖，現(xiàn)場可以應(yīng)用顯示圖，但不能作為控制圖來使用。這二者不能混為一談。,2020/9/21,25,5.4 控制圖的判斷準(zhǔn)則,一、分析用控制圖與控制用控制圖 二、休哈特控制圖的設(shè)計思想 三、判斷穩(wěn)態(tài)的準(zhǔn)則 四、判斷異常的準(zhǔn)則,2020/9/21,26,一、分析用控制圖與控制用控制圖,分析用控制圖的

18、目的是： （1）分析生產(chǎn)過程是否處于穩(wěn)態(tài)統(tǒng)計穩(wěn)態(tài)。 （2）分析生產(chǎn)過程的工序能力是否滿足技術(shù)要求技術(shù)穩(wěn)態(tài)。,兩種穩(wěn)態(tài)的組合： 是最優(yōu)組合； 是次優(yōu)組合； 是應(yīng)該改進(jìn)的組合； 是最差組合。,當(dāng)過程達(dá)到了我們所確定的狀態(tài)（或）后，才能將分析用控制圖的控制線延長作為控制用控制圖。,2020/9/21,27,二、休哈特控制圖的設(shè)計思想,休哈特控制圖（簡稱休圖）的設(shè)計思想是先確定第類錯誤的概率，然后再根據(jù)第類錯誤的概率的大小來考慮是否需要采取必要的措施。 休哈特取3，這樣，對于 “點(diǎn)出界就判異 ”這條判異準(zhǔn)則來講，雖不百發(fā)百中，也是千發(fā)九九七中了。 但小，就大。為了減少第類錯誤，對于控制圖中的界內(nèi)點(diǎn)增添

19、了第類判異準(zhǔn)則，即“界內(nèi)點(diǎn)排列不隨機(jī)判異”。于是判斷異常的準(zhǔn)則就有兩大類： （1）點(diǎn)子出界就判斷異常。 （2）界內(nèi)點(diǎn)排列不隨機(jī)判斷異常。,2020/9/21,28,三、判斷穩(wěn)態(tài)的準(zhǔn)則,在點(diǎn)子隨機(jī)排列的情況下，符合下列各點(diǎn)之一就認(rèn)為過程處于穩(wěn)態(tài)： （1）連續(xù)25個點(diǎn)子都在控制界限內(nèi)； （2）連續(xù)35個點(diǎn)子至多1個點(diǎn)子落在控制界限外； （3）連續(xù)100個點(diǎn)子至多2個點(diǎn)子落在控制界限外。 當(dāng)然，即使在判斷穩(wěn)態(tài)的場合，對于界外點(diǎn)也必須按“20字方針”來處理。,2020/9/21,29,四、判斷異常的準(zhǔn)則,控制線界內(nèi)點(diǎn)排列不隨機(jī)的方式原則上有無窮多種，但在現(xiàn)場實(shí)際應(yīng)用能夠保留下來的不過六七種模式。,

20、模式一：點(diǎn)子屢屢接 近控制界限,模式二：鏈,模式三：間斷鏈,模式四：傾向,模式五：點(diǎn)子集中在 中心線附近,模式六：點(diǎn)子呈周期性變化,2020/9/21,30,模式一：點(diǎn)子屢屢接近控制界限,（1）連續(xù) 3 個點(diǎn)中，至少有 2 個點(diǎn)接近控制界限； （2）連續(xù) 7 個點(diǎn)中，至少有 3 個點(diǎn)接近控制界限； （3）連續(xù) 10 個點(diǎn)中，至少有 4 個點(diǎn)接近控制界限。,2020/9/21,31,模式二：鏈,在控制圖中心線一側(cè)連續(xù)出現(xiàn)的點(diǎn)稱為鏈，其點(diǎn)子數(shù)目稱作鏈長。 鏈長不少于 7 時判斷點(diǎn)子排列非隨機(jī)，存在異常因素。 直觀看來，出現(xiàn)鏈表示過程均值向鏈這一側(cè)偏移。,2020/9/21,32,模式三

21、：間斷鏈,屬下列情況的判斷點(diǎn)子排列非隨機(jī)， 存在異常因素： 連續(xù)11個點(diǎn)中，至少有10個點(diǎn)在中心線一側(cè)（見下圖）； 連續(xù)14個點(diǎn)中，至少有12個點(diǎn)在中心線一側(cè)； 連續(xù)17個點(diǎn)中，至少有14個點(diǎn)在中心線一側(cè) 連續(xù)20個點(diǎn)中，至少有16個點(diǎn)在中心線一側(cè)。,2020/9/21,33,模式四：傾向,點(diǎn)子逐漸上升或下降的狀態(tài)成為傾向。 當(dāng)有連續(xù)不少于7個點(diǎn)的上升或下降的傾向時，判斷點(diǎn)子排列非隨機(jī)，存在異常因素。,2020/9/21,34,模式五：點(diǎn)子集中在中心線附近,所謂中心線附近是指點(diǎn)子集中在 l 以內(nèi)。 出現(xiàn)模式五表明過程方差異常小。通常，模式五可能由下列兩個原因所致：數(shù)據(jù)不真實(shí)或數(shù)據(jù)分層不當(dāng)。 如

22、果把方差大的數(shù)據(jù)與方差小的數(shù)據(jù)混在一起而未分層，則數(shù)據(jù)總的方差將更大。于是控制圖控制界限的間隔距離也將較大，這時如將方差小的數(shù)據(jù)描點(diǎn)就可能出規(guī)模式五。,2020/9/21,35,模式六：點(diǎn)子呈周期性變化,造成點(diǎn)子周期性變化可能有下列原因：操作人員疲勞；原材料的發(fā)送有問題；某些化工過程熱積累或某些機(jī)械設(shè)備應(yīng)用過程中的應(yīng)力積累等。 消除上述周期性變化可以減少產(chǎn)品質(zhì)量的波動，改進(jìn)產(chǎn)品的質(zhì)量。,5.5 常用的休哈特控制圖,一、 休哈特控制圖的 種類及其用途,二、 應(yīng)用控制圖需要 考慮的一些問題,一、休哈特控制圖的種類及其用途,種類,用途,2020/9/21,38,（一）常規(guī)的休哈特控制圖,,,,202

23、0/9/21,39,（二）休哈特控制圖的用途,,R控制圖,s 控制圖,,R控制圖,,說明,xRs控制圖,p 控制圖,pn 控制圖,c 控制圖,u 控制圖,,,,,,,,,2020/9/21,40,對于計量值數(shù)據(jù)而言，這是最常用最基本的控制圖。它用于控制對象為長度、重量、強(qiáng)度、純度、時間和生產(chǎn)量等計量值的場合。 由于正態(tài)分布的兩個參數(shù)與是互相獨(dú)立的，故平均數(shù)控制圖主要用于觀察分布的均值的變化，極差控制圖用于觀察分布的分散情況或變異度的變化，而平均數(shù)-極差控制圖則將二者聯(lián)合運(yùn)用，用于觀察分布的變化。,與均值極差控制圖相似，只是用標(biāo)準(zhǔn)差圖（S圖）代替極差圖（R圖）而已。 極差計算簡便，故 R圖得到廣

24、泛應(yīng)用，但當(dāng)樣本大小n10或12，這時應(yīng)用極差估計總體標(biāo)準(zhǔn)差的效率減低，需要應(yīng)用S圖來代替R圖。 現(xiàn)在由于微機(jī)的應(yīng)用已經(jīng)普及，S圖的計算已經(jīng)不成問題，故均值標(biāo)準(zhǔn)差控制圖的應(yīng)用越來越廣泛。,,R控制圖,s 控制圖,,2020/9/21,41,與均值極差控制圖相似，只是用中位數(shù)圖代替均值圖。 所謂中位數(shù)即指在一組按大小順序排列的數(shù)列中居中的數(shù)。 中位數(shù)的確定 當(dāng)數(shù)列為奇數(shù)項(xiàng)時，中位數(shù)規(guī)定為中間項(xiàng)的值； 當(dāng)數(shù)列為偶數(shù)項(xiàng)時，中位數(shù)規(guī)定為中間兩個數(shù)的均值。 由于中位數(shù)的計算比均值簡單，所以多用于現(xiàn)場需要把測定數(shù)據(jù)直接記入控制圖進(jìn)行控制的場合，這時為了簡便，當(dāng)然規(guī)定為奇數(shù)個數(shù)據(jù)。,單值-移動極差控制圖，多

25、用于下列場合： 對每個產(chǎn)品都進(jìn)行檢驗(yàn)，采用自動化檢查和測量的場合； 取樣費(fèi)時、昂貴的場合； 樣品均勻，多抽樣也無太大意義的場合。 由于它不像前三種控制圖那樣能取得較多的信息，所以它判斷過程變化的靈敏度也要差一些。,R控制圖,,xRs控制圖,2020/9/21,42,用于控制對象為不合格品率或合格品率等計數(shù)值質(zhì)量指標(biāo)的場合。 使用 p 圖時應(yīng)選擇重要的檢查項(xiàng)目作為判斷不合格品的依據(jù)。 常見的不良率有不合格品率、廢品率、交貨延遲率、缺勤率，郵電、鐵道部門的各種差錯率等等。,用于控制對象為不合格品數(shù)的場合。 設(shè)n為樣本大小，p為不合格品率，則pn為不合格品個數(shù)。所以取pn作為不合格品數(shù)控制圖的簡記號

26、。 當(dāng)樣本大小n不等時，pn 圖的上下控制界限及中心線三者都呈凹凸?fàn)?，作圖極其不便，也更難于判異、判穩(wěn)。故 pn圖只用于樣本大小n相等時的場合。,p 控制圖,pn 控制圖,2020/9/21,43,缺陷數(shù)控制圖，用于控制一部機(jī)器，一個部件，一定的長度，一定的面積或任何一定的單位中所出現(xiàn)的缺陷數(shù)目。 c圖只用于樣本大小n相等時的場合。,當(dāng)上述一定的單位，也即樣品的大小保持不變時可以應(yīng)用C 控制圖，而當(dāng)樣品的大小變化時則應(yīng)換算為平均每單位的缺陷救后再使用 u 控制圖。 例如，在制造厚度為2mm的鋼板的生產(chǎn)過程中，一批樣品是2m2的，下一批樣品是3m2的。這時就都應(yīng)換算為平均每平方米的缺陷數(shù)，然后再

27、對它進(jìn)行控制。,c 控制圖,u 控制圖,2020/9/21,44,對常規(guī)控制圖的一些說明,1.計量值控制圖：由于現(xiàn)在電腦的應(yīng)用很普及，均值S控制圖的計算毫無困難，而且不論樣本大小n是否大于10，平均數(shù)S圖計算的結(jié)果都是精確的，故均值S圖完全可以代替均值R圖。其次，中位數(shù)R控制圖也是在電腦出現(xiàn)以前提出的，用中位數(shù)代替平均數(shù)，以便迅速反映現(xiàn)場?，F(xiàn)在有了電腦，故也可淘汰了。 2.計件值控制圖：由于產(chǎn)圖、pn圖的控制界限都呈凹凸?fàn)睿坏鲌D不便，而且難于判異、判穩(wěn)，可以應(yīng)用通用不合格品數(shù) pn。圖來代替。 3.計點(diǎn)值控制圖：由于C圖、u圖的控制界限都呈凹凸?fàn)?，不但作圖不便，而且難于判異、判穩(wěn)，可以應(yīng)用

28、缺陷數(shù)所圖來代替。故在常規(guī)體哈特控制圖中，真正起作用的不過只是均值S控制圖、xRs控制圖、pnT控制圖與CT控制圖四種控制圖而已。,2020/9/21,45,二、應(yīng)用控制圖需要考慮的一些問題,應(yīng)用控制圖需要考慮以下一些問題： 1. 控制圖用于何處？ 2. 如何選擇控制對象？ 3. 怎樣選擇控制圖？ 4. 如何分析控制圖？ 5. 對于點(diǎn)子出界或違反其他準(zhǔn)則的處理。 6. 控制圖的重新制定。 7. 控制圖的保管問題。,2020/9/21,46,1. 控制圖用于何處？,原則上講，對于任何過程，凡需要對質(zhì)量進(jìn)行控制管理的場合都可以應(yīng)用控制圖。 還要求：對于所確定的控制對象質(zhì)量指標(biāo)應(yīng)能夠定量，這樣才能應(yīng)

29、用計量值控制圖。 如果只有定性的描述而不能夠定量，那就只能應(yīng)用計數(shù)值控制圖。 所控制的過程必須具有重復(fù)性，即具有統(tǒng)計規(guī)律。對于只有一次性或少數(shù)幾次的過程顯然難于應(yīng)用控制圖進(jìn)行控制。,2020/9/21,47,2. 如何選擇控制對象？,在使用控制圖時應(yīng)選擇能代表過程的主要質(zhì)量指標(biāo)作為控制對象。 一個過程往往具有各種各樣的特性，需要選擇能夠真正代表過程情況的指標(biāo)。 例如，假定某產(chǎn)品在強(qiáng)度方面有問題，就應(yīng)該選擇強(qiáng)度作為控制對象。 在電動機(jī)裝配車間，如果對于電動機(jī)軸的尺寸要求很高，這就需要把機(jī)軸直徑作為我們的控制對象。 在電路板沉銅缸就要選擇甲醛、NaOH、Cu2+的濃度以及沉銅速率作為多指標(biāo)統(tǒng)一進(jìn)行

30、控制。,2020/9/21,48,3. 怎樣選擇控制圖？,選擇控制圖主要考慮下列幾點(diǎn)： 首先根據(jù)所控制質(zhì)量指標(biāo)的數(shù)據(jù)性質(zhì)來進(jìn)行選擇，如數(shù)據(jù)為連續(xù)值的應(yīng)選擇 R， s， R或xRs圖；數(shù)據(jù)為計件值的應(yīng)選擇 p 或pn圖，數(shù)據(jù)為計點(diǎn)值的應(yīng)選擇c或u圖。 其次，要確定過程中的異常因素是全部加以控制（全控）還是部分加以控制（選控），若為全控應(yīng)采用休哈特圖等；若為選控，應(yīng)采用選控圖；若為單指標(biāo)可選擇一元控制圖，若為多指標(biāo)則須選擇多指標(biāo)控制圖。 最后，還需要考慮其他要求，如檢出力大小，抽取樣品、取得數(shù)據(jù)的難易和是否經(jīng)濟(jì)等等。例如要求檢出力大可采用成組數(shù)據(jù)的控制圖，如 R圖。,,,,,2020/9/21,4

31、9,4. 如何分析控制圖？,如果在控制圖中點(diǎn)子未出界，同時點(diǎn)子的排列也是隨機(jī)的，則認(rèn)為生產(chǎn)過程處于穩(wěn)定狀態(tài)或控制狀態(tài)。如果控制圖點(diǎn)子出界或界內(nèi)點(diǎn)排列非隨機(jī)，就認(rèn)為生產(chǎn)過程失控。 對于應(yīng)用控制圖的方法還不夠熟悉的工作人員來說，即使在控制圖點(diǎn)子未出界的場合，也首先應(yīng)該從下列幾方面進(jìn)行檢查： 樣品的取法是否隨機(jī); 數(shù)字的讀取是否正確 計算有無錯誤 描點(diǎn)有無差錯 然后再來調(diào)查生產(chǎn)過程方面的原因，經(jīng)驗(yàn)證明這點(diǎn)十分重要。,2020/9/21,50,5. 對于點(diǎn)子出界或違反其他準(zhǔn)則的處理,若點(diǎn)子出界或界內(nèi)點(diǎn)排列非隨機(jī)，應(yīng)執(zhí)行“20字方針”，立即追查原因并采取措施防止它再次出現(xiàn)。 應(yīng)該強(qiáng)調(diào)指出，正是執(zhí)行了“

32、20 字方針”，才能取得貫徹預(yù)防原則的作用。因此，若不執(zhí)行這20個字，就不如不搞控制圖。,2020/9/21,51,6. 控制圖的重新制定,控制圖是根據(jù)穩(wěn)定狀態(tài)下的條件（人員、設(shè)備、原材料、工藝方法、環(huán)境，即4MIE）來制定的。 如果上述條件變化，如操作人員更換或通過學(xué)習(xí)操作水平顯著提高，設(shè)備更新，采用新型原材料或其他原材料，改變工藝參數(shù)或采用新工藝，環(huán)境改變等，這時，控制圖也必須重新加以制定。 由于控制圖是科學(xué)管理生產(chǎn)過程的重要依據(jù)，所以經(jīng)過相當(dāng)時間的使用后應(yīng)重新抽取數(shù)據(jù)，進(jìn)行計算，加以檢驗(yàn)。,2020/9/21,52,7. 控制圖的保管問題,控制圖的計算以及日常的記錄都應(yīng)作為技術(shù)資料加以妥

33、善保管。 對于點(diǎn)子出界或界內(nèi)點(diǎn)排列非隨機(jī)以及當(dāng)時處理的情況都應(yīng)予以記錄，因?yàn)檫@些都是以后出現(xiàn)異常時查找原因的重要參考資料。 有了長期保存的記錄，便能對該過程的質(zhì)量水平有清楚的了解，這對于今后在產(chǎn)品設(shè)計和制定規(guī)格方面是十分有用的。,2020/9/21,53,5.6 工序能力分析,基本概念 工序能力 工序能力指數(shù) 工序能力的判斷 工序能力的計算 雙線合一時的工序能力指數(shù) 雙線分離時的工序能力指數(shù) 只有單側(cè)公差時的工序能力指數(shù),2020/9/21,54,工序能力,工序在一定時間內(nèi)，處于控制狀態(tài)（穩(wěn)定狀態(tài)）下的實(shí)際加工能力。 它是工序固有的能力，或者說它是工序保證質(zhì)量的能力。 通常用6s（即m3 s）

34、來表示工序能力。若用P表示工序能力，則： P = 6 s s是工序處于穩(wěn)定狀態(tài)下的標(biāo)準(zhǔn)偏差,2020/9/21,55,工序能力指數(shù),又稱工程能力指數(shù)，是指某工序的加工精度能夠滿足公差要求程度的大小。 它是技術(shù)要求和工序能力的比值。用公式表示是：,,式中：技術(shù)要求是指該工序的公差范圍,工序能力指數(shù)的分級判斷和處置參考表,2020/9/21,57,雙線合一時的工序能力指數(shù),雙線合一是指直方圖的中心線（樣本均值）與公差中心重合。 工序能力指數(shù)的計算公式為：,某零件的公差尺寸為 毫米?，F(xiàn)隨機(jī)抽取100件樣品，經(jīng)計算得:均值為7.925毫米,樣本標(biāo)準(zhǔn)差為0.0082毫米。試分析該過程的工序能力。

35、 解： TU =8-0.05=7.95（毫米） TL =8-0.10=7.90（毫米） 公差中心：M=8--0.05-(-0.10)2 =7.925 （毫米）= 均值 所以 該工序質(zhì)量保證情況尚可。,,式中：T公差范圍 TU公差上限 TL公差下限 總體標(biāo)準(zhǔn)差 S樣本標(biāo)準(zhǔn)差,,,2020/9/21,58,雙線分離時的工序能力指數(shù),工序能力指數(shù)由下列公式計算：,2020/9/21,59,只有單側(cè)公差時的工序能力指數(shù),有些情況下，對質(zhì)量特性值只規(guī)定了單側(cè)的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。 例如： 對于強(qiáng)度、壽命等質(zhì)量特性只規(guī)定下限質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)； 機(jī)械行業(yè)中的行位公差（圓差、跳動等）、鋼鐵業(yè)中的雜質(zhì)含量等，只規(guī)定上限質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。,只有公差上限時，工序能力指數(shù)計算公式是： 只有公差下限時，工序能力指數(shù)計算公式是：,結(jié)束,2020/9/21,60,