質(zhì)量管理-第五章

1、第五章第五章 質(zhì)量管理中的統(tǒng)計技質(zhì)量管理中的統(tǒng)計技術(shù)術(shù)第二章第二章 質(zhì)量管理體系質(zhì)量管理體系F 第一節(jié) 質(zhì)量變異及變異特性F 第二節(jié) 統(tǒng)計相關(guān)概念F 第三節(jié) 直方圖與過程能力指數(shù)F 第四節(jié) 控制圖第一節(jié) 質(zhì)量變異及變異特性1、 質(zhì)量變異質(zhì)量變異 J 在質(zhì)量控制中，產(chǎn)品實(shí)際達(dá)到的質(zhì)量特性值與規(guī)定的質(zhì)量特性值之間發(fā)生的偏離稱為質(zhì)量變異或質(zhì)量波動。J 質(zhì)量變異主要來自以下方面： 人(Man)：操作者的質(zhì)量意識、技術(shù)水平、熟練程度、正確作業(yè)和身體素質(zhì)的差別等。 機(jī)器(Machine)：機(jī)器設(shè)備、工夾具的精度和維護(hù)保養(yǎng)狀況等。 材料(Material)：材料的化學(xué)成分、物理性能及外觀質(zhì)量的差別等。 方法

2、(Method)：生產(chǎn)工藝、操作規(guī)程以及工藝裝備選擇的差別等。 測量（Measure）：測量方法的差別。 環(huán)境(Environment)：工作地的溫度、濕度、照明、噪聲以及清潔條件的差別等。第一節(jié) 質(zhì)量變異及變異特性2、質(zhì)量變異的規(guī)律、質(zhì)量變異的規(guī)律 質(zhì)量變異可分為正常變異和異常變異兩大類： J 正常變異正常變異。正常變異又稱隨機(jī)變異，是由偶然因素引起的，這些因素在過程中始終存在，其原因不易識別。正常變異是可以預(yù)測但不可消除的變異可以預(yù)測但不可消除的變異。J 異常變異異常變異。異常變異又稱系統(tǒng)變異，它是由系統(tǒng)因素或稱異常因素引起的，這些因素數(shù)目不多，對產(chǎn)品質(zhì)量不經(jīng)常起作用，但一旦出現(xiàn)了這類因素

3、，就會使質(zhì)量特性發(fā)生顯著變化。這類因素是質(zhì)量控制的主要對象質(zhì)量控制的主要對象。第一節(jié) 質(zhì)量變異及變異特性3、過程狀態(tài)中的模式、過程狀態(tài)中的模式 J 正常變異的過程狀態(tài)稱為統(tǒng)計控制狀態(tài)，簡稱穩(wěn)定狀態(tài)穩(wěn)定狀態(tài)；J 有異常變異的過程狀態(tài)稱為非統(tǒng)計控制狀態(tài)，簡稱失控狀態(tài)失控狀態(tài)；J 過程狀態(tài)處于統(tǒng)計控制狀態(tài)且過程又能滿足規(guī)定的要求，則稱為受控狀態(tài)受控狀態(tài)。J 處于穩(wěn)定狀態(tài)下的過程應(yīng)具備以下幾個條件： 原材料或上一過程半成品按照標(biāo)準(zhǔn)要求供應(yīng)； 本過程按作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施，并應(yīng)在影響過程質(zhì)量各主要因素?zé)o異常的條件下進(jìn)行； 過程完成后，產(chǎn)品檢測按標(biāo)準(zhǔn)要求進(jìn)行。J 質(zhì)量管理中的數(shù)據(jù)可以分成兩大類：計量值數(shù)據(jù)計量值數(shù)

4、據(jù)和記數(shù)值數(shù)記數(shù)值數(shù)據(jù)據(jù)。 J 產(chǎn)品質(zhì)量數(shù)據(jù)的變異一般表現(xiàn)為分散性和集中性兩種基本特性。 J 質(zhì)量數(shù)據(jù)有兩類常用的統(tǒng)計特征：一類是表示數(shù)據(jù)集中性的特征數(shù)，如平均值、中位數(shù)等；另一類是表示數(shù)據(jù)分散程度的特征數(shù)，如極差、標(biāo)準(zhǔn)差等。第一節(jié) 質(zhì)量變異及變異特性4、質(zhì)量管理中的數(shù)據(jù)、質(zhì)量管理中的數(shù)據(jù)第二節(jié) 統(tǒng)計相關(guān)概念1、數(shù)據(jù)的收集和整理、數(shù)據(jù)的收集和整理J 質(zhì)量特性數(shù)據(jù)：測量質(zhì)量特性所得的數(shù)據(jù)。（一切用數(shù)據(jù)說話，數(shù)據(jù)是質(zhì)量活動的基礎(chǔ)。J 總體和樣本總體：是研究對象的全體（用N表示）樣本：從總體中抽出部分個體的集合（用n表示）第二節(jié) 統(tǒng)計相關(guān)概念1、數(shù)據(jù)整理和統(tǒng)計、數(shù)據(jù)整理和統(tǒng)計J 樣本平均值：J 樣本

5、中位植：按照數(shù)據(jù)大小順序到位于中間的數(shù)值叫中位值。若n為偶數(shù)時，則取位于中間兩個數(shù)值的平均值為中位值。J 樣本極差：J 樣本標(biāo)準(zhǔn)偏差：s 或 。所謂方差或標(biāo)準(zhǔn)差是表示分布對平均數(shù)的偏離程度或伸展程度的度量。 式中：Xi 為樣本觀測值 X 為樣本平均值 n 為樣本容量第二節(jié) 統(tǒng)計相關(guān)概念1、數(shù)據(jù)整理和統(tǒng)計、數(shù)據(jù)整理和統(tǒng)計J 案例：如果有兩組數(shù)據(jù)，它們分別是1、2、3、4、5；和3、3、3、3、3；雖然它們的平均值都是3，但是它們的分散程度是不一樣的（如圖所示）。如果我們用 來描述這兩組數(shù)據(jù)的分散程度的話，第一組數(shù)據(jù)的 為1.58，而第二組數(shù)據(jù)的 為0。假如，我們把數(shù)據(jù)上的這些差異與企業(yè)的經(jīng)營業(yè)績

6、聯(lián)系起來的話，這個差異就有了特殊的意義。 第一組數(shù)據(jù)第二組數(shù)據(jù)圖：兩組分散程度不同的數(shù)據(jù)第二節(jié) 統(tǒng)計相關(guān)概念2、正態(tài)分布的重要理論、正態(tài)分布的重要理論 在 范圍內(nèi)的概率值為 68.26% 在 2 范圍內(nèi)的概率值為 95.44% 在 3 范圍內(nèi)的概率值為 99.73% 在 4 范圍內(nèi)的概率值為 99.99%第三節(jié) 直方圖與過程能力指數(shù)1、直方圖的概念、直方圖的概念 J 直方圖是用于對大量計量值數(shù)據(jù)進(jìn)行整理加工，找出其統(tǒng)計規(guī)律，即分析數(shù)據(jù)的分布形態(tài)，以便對其總體的分布特征進(jìn)行統(tǒng)計推斷的方法。J 直方圖的使用條件是，計量值數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)個數(shù) n50。J 直方圖的用途是，判斷數(shù)據(jù)所來自的總體(過程)是否正

7、常，如果不正常可進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)異常的原因，采取對策措施。第三節(jié) 直方圖與過程能力指數(shù)2、直方圖的制作步驟、直方圖的制作步驟 J 例 1：生產(chǎn)某種滾珠，要求其直徑x為15.01.0(mm)，試用直方圖法對生產(chǎn)過程進(jìn)行統(tǒng)計分析。表 滾珠直徑 x (單位：mm)第三節(jié) 直方圖與過程能力指數(shù)2、直方圖的制作步驟、直方圖的制作步驟 J 例 1：生產(chǎn)某種滾珠，要求其直徑x為15.01.0(mm)，試用直方圖法對生產(chǎn)過程進(jìn)行統(tǒng)計分析。 （1）收集數(shù)據(jù)收集數(shù)據(jù)：在5MIE (人、機(jī)、料、法、測量及生產(chǎn)環(huán)境)充分固定并加以標(biāo)準(zhǔn)化的情況下，從該生產(chǎn)過程收集n個數(shù)據(jù)。n 應(yīng)不小于50，最好在100以上。滾珠直徑 x 表

8、(單位：mm)第三節(jié) 直方圖與過程能力指數(shù)2、直方圖的制作步驟、直方圖的制作步驟 （2）找出數(shù)據(jù)中的最大值L、最小值S和極差R 。 （3）確定數(shù)據(jù)的大致分組數(shù) k。 （4）確定各組組距h。（5）計算各組上、上限 。 （6）計算各組中心值 。第三節(jié) 直方圖與過程能力指數(shù)2、直方圖的制作步驟、直方圖的制作步驟 （7）制作頻數(shù)（頻率）分布表 。頻數(shù)（頻率）分布表第三節(jié) 直方圖與過程能力指數(shù)2、直方圖的制作步驟、直方圖的制作步驟 （8）繪制直方圖 。第三節(jié) 直方圖與過程能力指數(shù)2、直方圖的制作步驟、直方圖的制作步驟 J 例 2：從一批螺栓中隨機(jī)抽取100件測量其外徑數(shù)據(jù)如下表所示。螺栓外徑規(guī)格為為 試

9、繪出頻數(shù)直方圖。7.9387.9307.9387.9147.9247.9297.9287.9207.9187.9237.9307.9257.9307.9307.9257.9187.9207.9187.9287.9287.9187.9137.9257.9267.9287.9247.9227.9237.9157.9197.9257.9257.9257.925 7.9277.9207.9227.9277.9237.9257.9237.9277.9277.9277.9237.9227.9237.9297.9317.9227.9307.9207.9247.9257.9297.9227.9257.9307

10、.9267.9187.9207.9257.9307.9267.9237.9207.9297.9307.9257.9227.9297.9287.9307.9357.9307.9397.9257.9247.9307.9357.9227.9187.9227.9257.9257.9207.9277.9227.9307.9307.9257.9387.9227.9157.9187.9277.9357.9317.9197.922單位：mm第三節(jié) 直方圖與過程能力指數(shù)2、直方圖的制作步驟、直方圖的制作步驟 J 以頻數(shù)為縱坐標(biāo)，質(zhì)量特性為橫坐標(biāo)畫出坐標(biāo)系，以一系列直方形畫出各組頻數(shù)，并在圖中標(biāo)出規(guī)格界限和數(shù)據(jù)簡

11、歷，組成頻數(shù)直方圖已知：螺栓外徑規(guī)格為第三節(jié) 直方圖與過程能力指數(shù)3、直方圖的觀察與分析直方圖的觀察與分析 J 判斷分布類型判斷分布類型標(biāo)準(zhǔn)型標(biāo)準(zhǔn)型標(biāo)準(zhǔn)型的形狀是中間高，兩邊低，左右基本對稱。數(shù)據(jù)大體上呈正態(tài)分布，這時可判定工序處于穩(wěn)定狀態(tài)。 第三節(jié) 直方圖與過程能力指數(shù)3、直方圖的觀察與分析直方圖的觀察與分析 J 判斷分布類型判斷分布類型孤島型孤島型在直方圖的左邊或右邊出現(xiàn)孤立的長方形。這是測量有誤，或生產(chǎn)過程中出現(xiàn)異常因素而造成的。如原材料一時的變化，刀具嚴(yán)重磨損，或混入了少量不同規(guī)格的產(chǎn)品或短時間由不熟練工人替班等。 第三節(jié) 直方圖與過程能力指數(shù)3、直方圖的觀察與分析直方圖的觀察與分析

12、J 判斷分布類型判斷分布類型雙峰型直方圖出現(xiàn)兩個頂峰，往往由于把不同的材料、不同加工者、不同操作方法、不同設(shè)備生產(chǎn)的兩批產(chǎn)品混在一起而造成的。這時若分層作直方圖就能發(fā)現(xiàn)其差異。 第三節(jié) 直方圖與過程能力指數(shù)3、直方圖的觀察與分析直方圖的觀察與分析 J 判斷分布類型判斷分布類型鋸齒型鋸齒型（折齒型）（折齒型）直方圖象鋸齒一樣凹凸不平，大多是由于分組不當(dāng)或檢測數(shù)據(jù)不準(zhǔn)而造成的，應(yīng)查明原因，采取措施，重新作圖分析。此時需要研討組距是否取數(shù)據(jù)測定單位的整數(shù)倍，或者觀測者讀計測器刻度有無壞習(xí)慣。 第三節(jié) 直方圖與過程能力指數(shù)3、直方圖的觀察與分析直方圖的觀察與分析 J 判斷分布類型判斷分布類型陡壁型陡壁

13、型直方圖象高山上的陡壁，向一邊傾斜。通常在產(chǎn)品質(zhì)量較差時，為得到符合標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品，需要進(jìn)行全數(shù)檢查，以剔除不合格品。當(dāng)用剔除了不合格品的產(chǎn)品數(shù)據(jù)作頻數(shù)直方圖時容易產(chǎn)生這種陡壁型，這是一種非自然形態(tài)。標(biāo)準(zhǔn)范圍標(biāo)準(zhǔn)范圍第三節(jié) 直方圖與過程能力指數(shù)3、直方圖的觀察與分析直方圖的觀察與分析 J 判斷分布類型判斷分布類型偏左偏右偏態(tài)型偏態(tài)型 由于某種原因使下限受到限制時，容易發(fā)生“偏左型”。例如，用標(biāo)準(zhǔn)值控制下限，擺差等形位公差，不純成分接近于0，或由于加工習(xí)慣(如：孔加工往往偏小)，都會形成偏左型。 由于某種原因使上限受到限制時，容易發(fā)生“偏右型”。例如，用標(biāo)準(zhǔn)值控制上限，純度接的100%，合格率接近1

14、00%，或由于加工習(xí)慣(如：軸外圓加工往往偏大)，都會形成偏右型。第三節(jié) 直方圖與過程能力指數(shù)3、直方圖的觀察與分析直方圖的觀察與分析 J 判斷分布類型判斷分布類型平頂型平頂型直方圖沒有突出的頂峰，呈平頂型。一般可能是以下三種原因造在的。與雙峰型類似，由于多個總體、多種分布混在一起。由于生產(chǎn)過程中某種緩慢的傾向在起作用，如工具的磨損、操作者的疲勞等。質(zhì)量指標(biāo)在某個區(qū)間中均勻變化。如偏心角A在區(qū)間0，2中均勻變化。第三節(jié) 直方圖與過程能力指數(shù)3、直方圖的觀察與分析直方圖的觀察與分析 J 直方圖與規(guī)格范圍比較直方圖與規(guī)格范圍比較 產(chǎn)品分布范圍規(guī)格范圍最理想的直方圖散布范圍B在規(guī)格范圍T=T1，TU

15、內(nèi)，兩邊略有余量，是理想直方圖。T1TU第三節(jié) 直方圖與過程能力指數(shù)3、直方圖的觀察與分析直方圖的觀察與分析 J 直方圖與規(guī)格范圍比較直方圖與規(guī)格范圍比較 產(chǎn)品分布范圍B規(guī)格范圍T產(chǎn)品分布范圍B規(guī)格范圍T分布中心偏右T1TU分布中心偏左T1TU分布范圍B位于T內(nèi)，一邊有余量，一邊重合，分布中心偏移規(guī)格中心。這時應(yīng)采取措施使兩者重合，否則一側(cè)無余量，稍不注意就會超差，出現(xiàn)不合格品。第三節(jié) 直方圖與過程能力指數(shù)3、直方圖的觀察與分析直方圖的觀察與分析 J 直方圖與規(guī)格范圍比較直方圖與規(guī)格范圍比較 T1TU B與T完全一致，由于兩側(cè)無余量，很容易出現(xiàn)不合格品，應(yīng)加強(qiáng)管理，設(shè)法提高過程能力。 產(chǎn)品分布

16、范圍B規(guī)格范圍T第三節(jié) 直方圖與過程能力指數(shù)3、直方圖的觀察與分析直方圖的觀察與分析 J 直方圖與規(guī)格范圍比較直方圖與規(guī)格范圍比較 T1TU 直方圖的分布范圍已超出現(xiàn)規(guī)格界限，并已出現(xiàn)一定數(shù)量的不合格品。應(yīng)立 即采取措施，減小分散；對產(chǎn)品 實(shí)施全數(shù)檢查；或適當(dāng)放寬規(guī)格界限，以減小損失。產(chǎn)品分布范圍B規(guī)格范圍T第三節(jié) 直方圖與過程能力指數(shù)3、直方圖的觀察與分析直方圖的觀察與分析 J 直方圖與規(guī)格范圍比較直方圖與規(guī)格范圍比較 分布中心偏移規(guī)格中心，一側(cè)超出規(guī)格范圍，出現(xiàn)不合格品，這時應(yīng)減少偏移，使兩者重合，消除不合格品。T1TU產(chǎn)品分布范圍B規(guī)格范圍T第三節(jié) 直方圖與過程能力指數(shù)3、直方圖的觀察與

17、分析直方圖的觀察與分析 J 直方圖與規(guī)格范圍比較直方圖與規(guī)格范圍比較 B完全不在T內(nèi)，產(chǎn)品全部不合格，應(yīng)停產(chǎn)檢查。T1TU產(chǎn)品分布范圍B規(guī)格范圍T第三節(jié) 直方圖與過程能力指數(shù)3、直方圖的觀察與分析直方圖的觀察與分析 J 直方圖與規(guī)格范圍比較直方圖與規(guī)格范圍比較 分布非常集中。在此情況下，應(yīng)充分考慮經(jīng)濟(jì)效果，采取適當(dāng)放寬工藝 條件或加嚴(yán)規(guī)格要求等措施。產(chǎn)品分布范圍B規(guī)格范圍TT1TU第三節(jié) 直方圖與過程能力指數(shù)4、過程能力指數(shù)的概念、過程能力指數(shù)的概念 J 過程能力指數(shù)用以反映過程處于正常狀態(tài)時，即：人、機(jī)、料、法、測量和環(huán)境充分固定時所表現(xiàn)出來的過程保證產(chǎn)品滿足一定精度要求的能力。 正常的生產(chǎn)

18、狀態(tài)正常的生產(chǎn)狀態(tài)：是指影響產(chǎn)品質(zhì)量波動的人、原材料、設(shè)備、方法和環(huán)境這五大類因素得到相對穩(wěn)定的控制，生產(chǎn)過程和產(chǎn)品質(zhì)量相對保持穩(wěn)定。一定精度要求一定精度要求：產(chǎn)品質(zhì)量特性值的波動限制在一定的范圍質(zhì)量特性值的分布表現(xiàn)為隨機(jī)分布。第三節(jié) 直方圖與過程能力指數(shù)4、過程能力指數(shù)的概念、過程能力指數(shù)的概念 J工序能力指數(shù)：是反映工序能力滿足產(chǎn)品技術(shù)要求和顧客要求的程序的質(zhì)量參數(shù)。通常記為 Cp 。J 過程能力指數(shù)的使用條件是，數(shù)據(jù)為計量值且服從正態(tài)分布。J 過程能力指數(shù)的用途是，評價數(shù)據(jù)所來自的過程（總體）保證產(chǎn)品滿足要求的能力。J 過程能力指數(shù)有Cp、Cpk、Cpu、Cpl之分，各自適用于不同的場合

19、。 第三節(jié) 直方圖與過程能力指數(shù)5、過程能力指數(shù)的計算、過程能力指數(shù)的計算 J （1）過程無偏時：過程無偏時：= Tm 的情形的情形設(shè)X為過程質(zhì)量特性，當(dāng)過程處于正常狀態(tài)時，可認(rèn)為XN(,2)。又設(shè) X 的規(guī)格限為 (Tl，Tu)，稱 為規(guī)格中心，T=Tu-Tl為公差。若X的分布中心等于規(guī)格中心 Tm，則稱此過程是無偏的。此時，過程能力指數(shù)按下式計算：6TCP第三節(jié) 直方圖與過程能力指數(shù)5、過程能力指數(shù)的計算、過程能力指數(shù)的計算 J （1）過程無偏時：）過程無偏時：= Tm 的情形的情形 （案例）（案例）已知某零件加工標(biāo)準(zhǔn)為（148 2）mm，對100個樣品算的 mm， mm，求過程能力指數(shù)。

20、解：判斷過程是否有偏 mm，Tm =148mm， = Tm ，過程無偏。 計算過程能力指數(shù) 第三節(jié) 直方圖與過程能力指數(shù)5、過程能力指數(shù)的計算、過程能力指數(shù)的計算 J （2）過程有偏時：）過程有偏時：若過程質(zhì)量特性X的分布中心不等于規(guī)格中心Tm ，則稱此過程是有偏的。此時，計算修正后的過程能力指數(shù)，即式中Cp的計算公式如上式，而偏移系數(shù) k 為： 第三節(jié) 直方圖與過程能力指數(shù)5、過程能力指數(shù)的計算、過程能力指數(shù)的計算 J （2）過程有偏時：）過程有偏時： （案例）（案例）已知，滾珠直徑加工的加工標(biāo)準(zhǔn)為 15.0 1.0 mm，任取n=50個，求得 mm，S=0.44，求修正后的過程能力指數(shù)。解

21、：判斷過程是否有偏 mm， Tm=15.0mm， ，過程有偏 求Cp值 求偏移系數(shù)k 求修正后的過程能力指數(shù)Cpk 第三節(jié) 直方圖與過程能力指數(shù)5、過程能力指數(shù)的計算、過程能力指數(shù)的計算 J （3）只有單側(cè)上規(guī)格限）只有單側(cè)上規(guī)格限 Tu時：時：XTu產(chǎn)品合格的情形。產(chǎn)品合格的情形。 有些過程質(zhì)量特性越小越好，若規(guī)定XTu時，產(chǎn)品合格。此時，過程能力指數(shù)計算公式為： 第三節(jié) 直方圖與過程能力指數(shù)5、過程能力指數(shù)的計算、過程能力指數(shù)的計算 J （3）只有單側(cè)上規(guī)格限）只有單側(cè)上規(guī)格限 Tu時：時：X Tl產(chǎn)品合格的情形。產(chǎn)品合格的情形。 有些過程質(zhì)量特性越大越好，若規(guī)定X Tl 時，產(chǎn)品合格。此

22、時，過程能力指數(shù)計算公式為： 第三節(jié) 直方圖與過程能力指數(shù)5、過程能力指數(shù)的計算、過程能力指數(shù)的計算 J （4）只有單側(cè)下規(guī)格限）只有單側(cè)下規(guī)格限 Tl時：時：X Tl產(chǎn)品合格的情形。（案例）產(chǎn)品合格的情形。（案例） 某絕緣材料，規(guī)定其擊穿電壓不低于1400（V），隨機(jī)抽取20個樣品，經(jīng)試驗(yàn)的 =1460V，S=28V，求過程能力指數(shù)。解：求平均值 ，標(biāo)準(zhǔn)差S =1460，S=28 求Cpl值 第三節(jié) 直方圖與過程能力指數(shù)5、過程不合格品率的計算、過程不合格品率的計算 J 上述四種過程能力指數(shù)與過程不合格品率p之間的關(guān)系如下（利用標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)分布表查詢 ）：(1) Cp與p的關(guān)系(2) Cpk與p

23、的關(guān)系(3) Cpu與p的關(guān)系(4) Cpl與p的關(guān)系 第三節(jié) 直方圖與過程能力指數(shù)6、過程能力評價、過程能力評價 第三節(jié) 直方圖與過程能力指數(shù)6、過程能力評價、過程能力評價 J Cp1.67【特級加工特級加工】 當(dāng)質(zhì)量特性服從正態(tài)分布，且分布中心 與規(guī)格中心Tm重合時，T10S，不合格品率p0.00006%。 工序能力過分充裕，有很大的貯備。這意味 著粗活細(xì)作或用一般工藝方法可以加工的產(chǎn)品，采用了特別精密的工藝、設(shè)備或高級操作工人進(jìn)行加工。這勢必影響了生產(chǎn)效率，提高了產(chǎn)品成本。措施：l(1)合理，經(jīng)濟(jì)地降低工序能力。如改用低精度的設(shè)備、工藝、技術(shù)和原材料；放寬檢驗(yàn)或放寬管理l(2)在保證產(chǎn)品

24、質(zhì)量和提高經(jīng)濟(jì)效益的前提下更改設(shè)計，加嚴(yán)規(guī)格要求；l(3)合并或減少工序也是常用的方法之一。 第三節(jié) 直方圖與過程能力指數(shù)6、過程能力評價、過程能力評價 J 1.67Cp1.33 【一級加工一級加工】 不合格品率： 0.00006% p 0.006% 。對精密加工而言，工序能力適宜；對一般加工來說工序能力仍比較充裕，有一定貯備。措施：l (1)允許小的外來波動；l (2)非關(guān)鍵工序可放寬檢驗(yàn)；l (3)工序控制的抽樣間隔可適當(dāng)放寬。 第三節(jié) 直方圖與過程能力指數(shù)6、過程能力評價、過程能力評價 J 1.33Cp1 【二級加工二級加工】當(dāng) 8ST6S，不合格品率0.006%p0.27% 。對一般加

25、工而言，工序能力適宜。措施：l (1)對工序進(jìn)行嚴(yán)格控制，使生產(chǎn)過程處 于良好 的穩(wěn)定、正常狀態(tài)，并保證不降低工序的質(zhì)量水平，l (2)一旦發(fā)現(xiàn)工序有異常狀態(tài)出現(xiàn)，立即采 取相應(yīng)措施，調(diào)整工藝過程，使之回到穩(wěn)定、正常狀態(tài)。l (3)檢查不能放寬。 第三節(jié) 直方圖與過程能力指數(shù)6、過程能力評價、過程能力評價 J 1 Cp0.67 【三級加工三級加工】6S T 4S，不合格品率 0.27% p4.55% 。工序能力不足，不合格品率較高。措施：l (1)要通過提高設(shè)備精度、改進(jìn)工藝方法、提高操作技術(shù)水平、改善原材料質(zhì)量等措施提高工序能力。l (2)要加強(qiáng)檢驗(yàn)，必要時實(shí)行全檢。 第三節(jié) 直方圖與過程能

26、力指數(shù)6、過程能力評價、過程能力評價 J 0.67 Cp【四級加工四級加工】當(dāng) T 4S，不合格品率 p 4.55% 。工序能力嚴(yán)重不足，產(chǎn)品質(zhì)量水平很低，不合格品率高。措施：l (1)必須立即分析原因，采取措施 ，提高工序能力；l (2)為了保證產(chǎn)品的出廠質(zhì)量，應(yīng)通過全數(shù)檢查；l (3)若更改設(shè)計、放寬規(guī)格要求 不致影響產(chǎn)品質(zhì)量或從經(jīng)濟(jì)性考慮更為合理時，也可以用更改設(shè)計的方法予以解決，但要慎重處理。 第四節(jié) 控制圖1、統(tǒng)計工序控制的概念、統(tǒng)計工序控制的概念 J 在生產(chǎn)過程中，判別工序是否在受著異常因素異常因素的影響可以采取下面的方法 ：每隔一定的時間間隔，在生產(chǎn)的產(chǎn)品中進(jìn)行隨機(jī)抽樣，并根據(jù)樣

27、本數(shù)據(jù)觀察質(zhì)量特性值的分布狀態(tài)。 若工序分布狀態(tài)不隨時間的推移而變化（即如圖a），說明工序處于穩(wěn)定狀態(tài)，只 受著偶然因素的影響； 若工序分布狀態(tài)隨著時間的推移發(fā)生變化（如圖b，c，d），說 明工序處于非穩(wěn)定狀態(tài)，正在有異常因素影響著它，必須立即采取措施消除異常因素的影響 。 J 概念概念：利用統(tǒng)計規(guī)律判別和控制異常因素造成的質(zhì)量波動，從而保證工序處于控制狀態(tài)的手段稱為統(tǒng)計工序控制。 第四節(jié) 控制圖1、統(tǒng)計工序控制的概念、統(tǒng)計工序控制的概念 公差上限公差下限公差上限公差下限公差上限公差下限公差上限公差下限圖a圖b圖c圖d生產(chǎn)過程的幾種狀態(tài)生產(chǎn)過程的幾種狀態(tài)時間軸第四節(jié) 控制圖2、控制圖的概念及用

28、途、控制圖的概念及用途 J 產(chǎn)生：產(chǎn)生：控制圖是1924年由美國貝爾（Bell）通信研究所的休哈特（W.AShewhart）博士發(fā)明的，因此也稱休哈特控制圖。 J 定義：定義：控制圖是反映和控制質(zhì)量特性值分布狀態(tài)隨時間而發(fā)生的變動情況的圖表。它是判斷工序是否處于穩(wěn)定狀態(tài)、保持生產(chǎn)過程始終處于正常狀態(tài)的有效工具。J 我國控制圖的國標(biāo)是GB/T4091-2001常規(guī)控制圖 第四節(jié) 控制圖2、控制圖的概念及用途、控制圖的概念及用途 J 控制圖基本構(gòu)造：控制圖基本構(gòu)造：1. 以隨時間推移而變動著的樣品號為橫坐標(biāo)，以質(zhì)量特性值或其統(tǒng)計量為縱坐標(biāo)的平面坐 標(biāo)系； 2. 三條具有統(tǒng)計意義的控制線：中心線CL

29、、上控制線UCL和下控制線LCL；3. 一條質(zhì)量特性值或其統(tǒng)計量的波動曲線。 第四節(jié) 控制圖2、控制圖的概念及用途、控制圖的概念及用途 J 控制圖與趨勢圖的比較控制圖與趨勢圖的比較 采用趨勢圖可以掌握不斷變化著的工序狀態(tài)。為了判別工序的質(zhì)量波動是正常波動還是非正常波動，在趨勢圖的基礎(chǔ)上，控制圖發(fā)生如下變化： （1）縱坐標(biāo)可能是質(zhì)量特性值，也可能是其統(tǒng)計量，如 等； （2）增加上、中、下三條控制線作為判斷工序有無異常的標(biāo)準(zhǔn)和尺度。若點(diǎn)子落在控制界限內(nèi)，認(rèn)為工序的波動是正常的波動；若點(diǎn)子落在控制界限外或其排列有明顯缺陷，則說明工序有異常因素的影響。 第四節(jié) 控制圖2、控制圖的概念及用途、控制圖的概

30、念及用途 J 控制圖的用途控制圖的用途 在實(shí)際生產(chǎn)過程中，坐標(biāo)系及三條控制線是由質(zhì)量管理人員事先經(jīng)過工序能力調(diào)查及其數(shù)據(jù) 的收集與計算繪制好的。工序的操作人員按預(yù)先規(guī)定好的時間間隔抽取規(guī)定數(shù)量的樣品，將樣品的測定值或其統(tǒng)計量在控制圖上打點(diǎn)并聯(lián)接為質(zhì)量波動曲線，并通過點(diǎn)子的位置及排列情況判斷工序狀態(tài)。（1）分析判斷生產(chǎn)過程的穩(wěn)定性，從而使生產(chǎn)過程處于統(tǒng)計控制狀態(tài)；（2）及時發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)過程中的異常現(xiàn)象和緩慢變異，預(yù)防不合格品發(fā)生；（3）查明生產(chǎn)設(shè)備的實(shí)際精度，以便作出正確性的技術(shù)決定；（4）為評定產(chǎn)品質(zhì)量提供依據(jù)。 第四節(jié) 控制圖3、控制圖的類型、控制圖的類型 J 按用途劃分按用途劃分（1）分析用控

31、制圖分析用控制圖。用間隔取樣的方法獲得數(shù)據(jù)。依據(jù)收集的數(shù)據(jù)計算控制線、作出控制圖 ，并將數(shù)據(jù)在控制圖上打點(diǎn)，以分析工序是否處于穩(wěn)定狀態(tài)，若發(fā)現(xiàn)異常，尋找原因，采取措施，使工序處于穩(wěn)定狀態(tài)；若工序穩(wěn)定，則進(jìn)入正常工序控制。 （2）控制用控制圖控制用控制圖。當(dāng)判斷工序處于穩(wěn)定狀態(tài)后，用于控制工序用的控制圖。操作工人按規(guī) 定的取樣方式獲得數(shù)據(jù)，通過打點(diǎn)觀察，控制異常因素的出現(xiàn)?？刂朴每刂茍D在使用一段時間后，應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況對中心線和控制界線進(jìn)行修改。第四節(jié) 控制圖3、控制圖的類型、控制圖的類型 J 按質(zhì)量特性值的類型及其統(tǒng)計量劃分按質(zhì)量特性值的類型及其統(tǒng)計量劃分 由于數(shù)據(jù)分為計量值與計數(shù)值兩大類。因此

32、控制圖分為計量值控制圖和計數(shù)值控制圖兩大類型。又因各種類型的控制圖所選擇的統(tǒng)計量不同，因此又可分為不同種類的控制圖。常用的各種控制圖的特點(diǎn)及適用場合如表所示。表：控制圖表：控制圖種類及適用場合種類及適用場合第四節(jié) 控制圖4、統(tǒng)計工序控制與產(chǎn)品檢查的區(qū)別、統(tǒng)計工序控制與產(chǎn)品檢查的區(qū)別 J 統(tǒng)計工序控制與產(chǎn)品檢查有著本質(zhì)的區(qū)別：統(tǒng)計工序控制與產(chǎn)品檢查有著本質(zhì)的區(qū)別： 檢查是通過比較產(chǎn)品質(zhì)量特性測量值與規(guī)格要求 ，達(dá)到剔除不合格品的目的，是事后把關(guān)。統(tǒng)計工序控制是通過樣本數(shù)據(jù)分布狀態(tài)估計總體 分布狀態(tài)的變化，從而達(dá)到預(yù)防異常因素造成的不正常質(zhì)量波動，消除質(zhì)量隱患的目的，是事先預(yù)防。 檢查通常通過專門

33、的測量儀器和設(shè)備得到測量值，并由檢查人員進(jìn)行判定。而統(tǒng)計工序 控制必須使用專門設(shè)計的控制圖，并按一定的判定規(guī)則判定工序狀態(tài)是否處于正常狀態(tài)。 統(tǒng)計工序控制雖然會帶來一定程度的預(yù)防成本的提高，但卻能及早發(fā)現(xiàn)異常，采取措施消除隱患，帶來故障成本的大幅度降低。因此對比產(chǎn)品檢查，統(tǒng)計工序控制會帶來顯著的經(jīng)濟(jì)效果。第四節(jié) 控制圖6、產(chǎn)品質(zhì)量波動的影響因素、產(chǎn)品質(zhì)量波動的影響因素 J 偶然因素（隨機(jī)因素）偶然因素（隨機(jī)因素） 對生產(chǎn)過程一直起作用的因素。如材料成分、規(guī)格、硬度等的 微小變化；設(shè)備的微小震動；刃具的正常磨損；夾具的彈性變型及微小松動；工人操作的微小不均勻性等,對質(zhì)量波動的影響并不大，一般來說

34、，并不超出工序規(guī)格范圍； 因素的影響在經(jīng)濟(jì)上并不值得消除； 在技術(shù)上也是難以測量、難以避免的； 由偶然因素造成的質(zhì)量特性值分布狀態(tài)不隨時間的變化而變化。u 由偶然因素造成的質(zhì)量波動稱為正常的波動，這種波動一般通過由偶然因素造成的質(zhì)量波動稱為正常的波動，這種波動一般通過公差加以反映，此時的工序處于穩(wěn)定狀態(tài)或受控狀態(tài)。公差加以反映，此時的工序處于穩(wěn)定狀態(tài)或受控狀態(tài)。第四節(jié) 控制圖6、產(chǎn)品質(zhì)量波動的影響因素、產(chǎn)品質(zhì)量波動的影響因素 J 異常因素（系統(tǒng)因素）異常因素（系統(tǒng)因素） 在一定時間內(nèi)對生產(chǎn)過程起作用的因素。如材料成份、規(guī)格、 硬度的顯著變化；設(shè)備、工夾具安裝、調(diào)整不當(dāng)或損壞；刃具的過渡磨損；工

35、人違反操作規(guī) 程等； 因素造成較大的質(zhì)量波動，常常超出了規(guī)格范圍或存在超過規(guī)格范圍的危險； 因素的影響在經(jīng)濟(jì)上是必須消除的； 在技術(shù)上是易于識別、測量并且是可以消除和避免的 ; 由異常因素造成的質(zhì)量特性值分布狀態(tài)隨時間的變化可能 發(fā) 生各種變化。u 由異常因素造成的波動稱為不正常的波動。此時的工序處于不穩(wěn)由異常因素造成的波動稱為不正常的波動。此時的工序處于不穩(wěn)定狀態(tài)定狀態(tài) 或非受控狀態(tài)。對這樣的工序必須嚴(yán)加控制?；蚍鞘芸貭顟B(tài)。對這樣的工序必須嚴(yán)加控制。 第四節(jié) 控制圖7、控制界限的確定原理、控制界限的確定原理3原理原理 J （1）控制界限的重要性）控制界限的重要性 對于偶然因素和異常因素引起的

36、質(zhì)量波動，過去人們是直接憑經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行判斷和區(qū)別的。發(fā)明了控制圖之后，就可以使用控制圖對工序狀態(tài)進(jìn)行客觀的、科學(xué)的判斷。而區(qū)別和 判斷兩類因 素造成的質(zhì)量波動的標(biāo)準(zhǔn)就是控制線。因此，如何合理地、經(jīng)濟(jì)地確定控制界限是控制圖的核心問題。J （2）確定方法）確定方法 休哈特控制圖控制界限是以3原理確定的。即以質(zhì)量特性統(tǒng)計量的均值作為控制中線CL； 在距均值3處作控制上、下線。由3原理確定的控制圖可以在最經(jīng)濟(jì)的條件下達(dá)到保證生產(chǎn)過程穩(wěn)定的目的。 第四節(jié) 控制圖7、控制界限的確定原理、控制界限的確定原理3原理原理 J 控制界限的重要性控制界限的重要性 對于偶然因素和異常因素引起的質(zhì)量波動，過去人們是直接憑經(jīng)

37、驗(yàn)進(jìn)行判斷和區(qū)別的。發(fā)明了控制圖之后，就可以使用控制圖對工序狀態(tài)進(jìn)行客觀的、科學(xué)的判斷。而區(qū)別和 判斷兩類因 素造成的質(zhì)量波動的標(biāo)準(zhǔn)就是控制線。因此，如何合理地、經(jīng)濟(jì)地確定控制界限是控制圖的核心問題。J 確定方法確定方法 休哈特控制圖控制界限是以3原理確定的。即以質(zhì)量特性統(tǒng)計量的均值作為控制中線CL； 在距均值3處作控制上、下線。由3原理確定的控制圖可以在最經(jīng)濟(jì)的條件下達(dá)到保證生產(chǎn)過程穩(wěn)定的目的。 J 3原理原理 設(shè)工序處于正常狀態(tài)時，質(zhì)量特性總體的均值為0，標(biāo)準(zhǔn)偏差 為，設(shè)三條控制線的位置分別為CL= 0 、UCL= 0 k，LCL= 0 -k。第四節(jié) 控制圖7、控制界限的確定原理、控制界限

38、的確定原理3原理原理 J 控制圖的兩類錯誤控制圖的兩類錯誤 當(dāng)工序正常時，點(diǎn)子仍有落在控制界限外面的可能，此時會發(fā)生將正常波動判斷為非正常波 動的錯誤誤發(fā)信號的錯誤，這種錯誤稱為第一類錯誤第一類錯誤，控制圖犯第一類錯誤的概率記為。 設(shè)總體均值0在異常因素的作用下移至1，不變。此時，點(diǎn)子應(yīng)落在控制界限外以發(fā)出警報。但卻也存在點(diǎn)子落在控制界限內(nèi)不發(fā)警報的可能。這將導(dǎo)致將非正常波動判斷 為正常波動的錯誤漏發(fā)信號的錯誤，這種錯誤稱為第二類錯誤第二類錯誤，控制圖第二類錯誤的概率記為。第四節(jié) 控制圖7、控制界限的確定原理、控制界限的確定原理3原理原理 J控制界限與兩類錯誤的關(guān)系控制界限與兩類錯誤的關(guān)系 放

39、寬控制界限，即k越大，第一類錯誤的概率越小，第二類錯誤的概率越大；反之，加嚴(yán)控制界限，即k越小，第一類錯誤的概率越大，第二類錯誤的概率減小?？刂平缦尴禂?shù)k的確定應(yīng)以兩類錯誤判斷的總損失最小為原則。 理論證明，當(dāng)k=3時，即控制圖上下界限距中心線CL為3時，合計損失為最小。圖：控制圖的兩類錯誤圖: 兩類錯誤損失圖第四節(jié) 控制圖8、控制圖判斷規(guī)則、控制圖判斷規(guī)則 J 分析用控制圖分析用控制圖 若控制圖上數(shù)據(jù)點(diǎn)同時滿足下表的規(guī)則，則認(rèn)為生產(chǎn)過程處于控制狀態(tài)。第四節(jié) 控制圖8、控制圖判斷規(guī)則、控制圖判斷規(guī)則 J 分析用控制圖分析用控制圖 控制用控制中的數(shù)據(jù)點(diǎn)同時滿足下面規(guī)則，則認(rèn)為生產(chǎn)過程處于統(tǒng)計控制

40、狀態(tài)。規(guī)則1：每一個數(shù)據(jù)點(diǎn)均落在控制界限內(nèi)；規(guī)則2：控制界限內(nèi)數(shù)據(jù)點(diǎn)排列無異常情況（參見分析用控制圖規(guī)則2）。第四節(jié) 控制圖9、 圖（案例）圖（案例） 某工廠生產(chǎn)一種零件，其長度要求49.500.10（mm），生產(chǎn)過程質(zhì)量要求過程能力指數(shù)不小于1，為該過程實(shí)施連續(xù)監(jiān)控，試設(shè)計Xbar（ ）-R圖。解：（步驟）（1）在5M1E充分固定，并標(biāo)準(zhǔn)化的情況下，從生產(chǎn)過程中收集數(shù)據(jù)（一般每組樣本大小n10，組數(shù)k25）。每隔2小時，從生產(chǎn)過程中抽取5個零件（n=5），測量其長度值，共收集25個樣本（k=25），數(shù)據(jù)如下表。（2）計算每組的均值和極差RX 表：生產(chǎn)樣本數(shù)據(jù)表：生產(chǎn)樣本數(shù)據(jù)第四節(jié) 控制圖9、 圖（案例）圖（案例）（3）計算總平均和極差平均（4）第四步：計算控制線RX 第四節(jié) 控制圖9、 圖（案例）圖（案例）（5）制作控制圖RX UCL=49.5530LCL=49.4606CL=49.5068X控制圖第四節(jié) 控制圖9、 圖（案例）圖（案例）（5）制作控制圖RX UCL=0.1692CL=0.080R 控制圖第四節(jié) 控制圖9、 圖（案例）圖（案例）（6）分析控制圖利用控制圖的判別規(guī)則分析（8條判別規(guī)則）計算過程能力指數(shù)求過程平均不合格品率RX 第四節(jié) 控制圖9、 圖（案例）圖（