质量管理学 第二章 常用的质量管理方法(17)

中国计量学院产品质量工程专业课程——质量管理学(共8章)

3.直方图的几种典型形状

直方图能比较形象、直观、清晰地反映产品质量的分布情况，观察直方图时，应该着眼于整个图形的形态，对于局部的参差不齐不必计较。根据形状判断它是正常型还是异常型，如果是异常型，还要进一步判断它是哪种类型，以便分析原因，采取措施。常见的直方图形状大体有八种，如图2-10所示。

（2）折齿形，图2-10(b)。折齿形直方图像折了齿的梳子，出现凹凸不平的形状，这多数是因为测量方法或读数有问题，也可能是作图时数据分组不当引起的。

（3）陡壁形，图2-10(c,d)。陡壁形直方图像高山陡壁，向一边倾斜，一般在产品质量较差时，为得到符合标准的产品，需要进行全数检验来剔除不合格品。当用剔除了不合格品后的产品数据作直方图时，容易产生这种类型。

（4）尖峰形，图2-10(e)。尖峰形直方图的形状与对称形差不多，只是整体形状比较单薄，这种直方图也是从稳定正常的工序中得到的数据做成的直方图，这说明过程处于稳定状态。

（5）孤岛形，图2-10(f)。孤岛形直方图旁边有孤立的小岛出现。原材料发生变化，刀具严重磨损，测量仪器出现系统偏差，短期间由不熟练工人替班等原因，容易产生这种情况。

（6）双峰形，图2-10(g)。双峰形直方图中出现了两个峰，这往往是由于将不同原料、不同机床、不同工人、不同操作方法等加工的产品混在一起所造成的，此时应进行分层。

（7）平坦形，图2-10(h)。平坦形直方图没有突出的顶峰，顶部近乎平顶，这可能是由于多种分布混在一起，或生产过程中某种缓慢的倾向在起作用。如工具的磨损，操作者的疲劳的影响，质量指标在某个区间中均匀变化。

4.直方图与标准界限比较

将直方图和公差对比来观察直方图大致有以下几种情况，如图2-11所示。

中国计量学院产品质量工程专业课程——质量管理学(共8章)

（1）直方图的分布范围B位于标准范围T内且略有余量，直方图的分布中心（平均值）与公差中心近似重合。这是一种理想的直方图。此时，全部产品合格，工序处于控制状态，如图2-11（a）所示。

（2）直方图的分布范围B虽然也位于公差T内，且也是略有余量，但是分布中心偏移标准中心。此时，如果工序状态稍有变化，产品就可能超差，出现不合格品。因此，需要采取措施，使得分布中心尽量与标准中心重合，如图2-11（b,c）所示。

（3）直方图的分布范围B位于公差T范围之内，中心也重合，但是完全没有余地，此时平均值稍有偏移便会出现不合格品，应及时采取措施减少分散，如图2-11（d）所示。

（4）直方图的分布范围B偏离公差T中心，过分地偏离公差范围，已明显看出超差。此时应该调整分布中心，使其接近标准中心，如图2-11（e）所示。

（5）直方图的分布范围B超出公差T，两边产生了超差。此时已出现不合格品，应该采取技术措施，提高加工精度，缩小产品质量分散。如属标准定得不合理，又为质量要求所允许，可以放宽标准范围，以减少经济损失，如图2-11（f）所示。

另外，还可能有一种情况，直方图的分布范围B位于公差T范围之内，且中心重合，但是如果两者相差太多，也不是很适宜。此时，可以对原材料、设备、工艺等适当放宽要求或缩小公差范围，以提高生产速度，降低生产成本。

六、散布图

1.相关关系

一切客观事物总是相互联系的，每一事物都与它周围的其它事物相互联系，互相影响。产品质量特性与影响质量特性的诸因素之间，一种特性与另一种特性之间也是相互联系，相互制约的。反映到数量上，就是变量之间存在着一定的关系。这种关系一般说来可分为确定性关系和非确定性关系。

所谓确定性关系，是指变量之间可以用数学公式确切地表示出来，也就是由一个自变量可以确切地计算出唯一的一个因变量，这种关系就是确定性关系。比如电学中欧姆定律就是确定性关系：V=IR（V-电压，R-电阻，I-电流），如果电路中电阻值R一定，要求该电路必须保证电压在一定范围。此时，可以不直接测量电压V，只要测量电流I，并加以控制就可以达到目的。

但是，在另外一些情况下，变量之间的关系并没有这么简单。例如，人的体重与身高之间有一定的关系。不同身高的人有不同的体重，但即使是相同身高的人，体重又不尽相同。原来身高与体重还受年龄、性别、体质等因素的制约。所以相同身高的人体重也不尽相同。它们之间不存在确定性的函数关系。质量特性与因素之间的关系几乎都有类似的情形。例如炼钢时，钢液含碳量与冶炼时间这两个变量之间，就不存在确定性关系。对于相同的含碳量，在不同的炉次中，冶炼的时间并不一样。同样冶炼时间相同的两炉钢，初始的含碳量一般也不相同。这是因为冶炼时间并不单由初始含碳量一个因素决定，钢水温度以及各种工艺因素都可以使冶炼时间延长或缩短。

在实际中，由于影响一个量的因素通常是很多的，其中有些是人们一时还没有认识或掌握的，再加上随机误差的存在，所有这些因素的综合作用，就造成了变量之间关系的不确定性。通常，产品特性与工艺条件之间，试验结果与试验条件之间，也都存在非确定性关系。我们把变量之间这种既有关，但又不能由