质量专业基础理论与实务(初级)精讲班课件讲义2001版(21-40)

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（二）控制图的重要性

控制图的重要性体现在下列各点：

（1）控制图是贯彻预防原则的SPC的重要工具；控制图可用以直接控制与诊断过程，是质量管理七个工具的重要组成部分。

（2）1984年日本名古屋工业大学调查了200家日本各行各业的中小型工厂，结果发现平均每家工厂采用137张控制图。这个数字对于推行SPC有一定的参考意义。

（3）有些大型企业应用控制图的张数是很多的，例如美国柯达彩色胶卷公司（EastrnanKodak）有5000职工，一共应用了35000张控制图。我们不单纯追求控制图张数的多少，但可以说，工厂中使用控制图的张数在某种意义上反映了管理现代化的程度。

控制图的形成及控制图原理解释

（三）控制图的形成及控制图原理解释(1)控制图的形成方法

将通常的正态分布图转个方向，使自变量增加的方向垂直向上，并

将

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现在换个角度来研究一下控制图原理。根据来源的不同，影响质量的原因（因素）可分为人、机、料、法、测、环六个方面。

但从对产品质量的影响大小来分，又可分为偶然因素（简称偶因）与异常因素（简称异因，在国际标准和我国国家标准中称为可查明因素）两类。偶因是过程固有的，始终存在，对质量的影响微小，但难以除去，例如机床开动时的轻微振动等。异因则非过程固有，有时存在，有时不存在，对质量影响大，但不难除去，例如刀具过度磨损以至于使质量特性超过工艺要求等。b. 如何发现异常波动

偶然波动与异常波动都是产品质量的波动，如何能发现异常波动的到来呢?假定现在异

常波动均以消除，只剩下偶然波动，则此偶然波动的波动将是正常波动。以正常波动作为基础，若过程中异常波动发生，则此异常波动叠加于正常偶然波动上后所产生的波动一定会比原来的偶然波动大为增加，从而在控制图上会造成点子频频出界，故可由判断过程已经发生异常的变化。控制图上的控制限就是区分偶然波动与异常波动的科学界限。综上所述，可以说常规控制图的实际是区分偶然因素于异常因素两类因素。4. 控制图的作用

控制图的作用按下述情形分别考虑：(1)应用控制图对生产过程进行监控。

如出现图3的上升趋势，显然过程有问题，故异因刚一露头，即可发现，于是可及时采取措施加以消除，这当然是预防。但在现场出现这种情形是不多

的。

(2)更经常地是控制图上点子无任何预兆，突然出界，显示异常。这时应查出异因，采取措施，加以消除。

控制图的作用是及时告警。只在控制图上描点，当然是不可能起到预防作用的。必须强调要求现场第一线的工程技术人员来推行SPC，把它作为日常工作的一部分，而质量管理人员则应该起到组织、协调、监督、鉴定与当好领导参谋的作用。

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原则

在控制图上，上控制限UCL与下控制限LCL之间的距离应该是多少才最合适呢？休哈特提出它们与中心线的距离为3σ时是较好的，见下式。实际经验证明，在不少情况，上述3σ原则是接近最优的。

注释：（1）总体参数与样本统计量不能混为一谈。

总体：包括过去已制成的产品、现在正在制造的产品以及未来将要制造的产品的全体；样本：只是从已制成产品中抽取的一小部分。

故总体参数的数值是不可能精确知道的，只能通过以往已知的数据来加以估计，而样本统计量的数值则是已知的。

（2）规范限不能用作控制限。规范限用以区分合格与不合格，控制限则用以区分偶然波动与异常波动，二者不能混淆。

7.常规控制图的使用场合：（

1)

ABZz{ABZu（2

）

用于观察正态分布的均值的变化

,

将二者联合运用，用于观察正态分布的变化。

控制图

与

定这时应用极差估计总体标

准差

相似很

图也很相似，只是用中位数Me图代替均

值

与间们

与间们(n相同)

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用于控制对象为不合格品数的场

合。

为不合格品数，故

取

适化

时

与间们见n可以不同）

当上述单位一定，也即样品的大小保持不变时可以应用c控制图，而当样品的大小变化时则应换算为平均每单位的缺陷数后再使

用

，下一批样品面积为

3

(

图用以控制参数u，后者s图则用以控制

参数

保 存

Z就是均

值

关 闭

(

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图3.2-1 控制区域的划分

控制图的判异准则

3 判异的8个准则

准则1：一个点落在A区以外。 准则2：连续9点落在中心线同一侧

。

图3.2-2 八种判异准则

由于在过程正常的条件下，上述8种准则出现的概率都很小，若出现即判断过程异常。此外，这些判异准则主要适用于 图及单值x图，且假定质量特性区服从正态分布。

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1过程能力

（1）过程能力定义

过程能力：是指过程加工质量方面的能力，它是衡量过程加工内在一致性的。生产能力：指加工数量方面的能力。

过程能力决定于4MIE等质量因素而与公差无关，它是统计稳态下所能达到的最小变量（2） 过程能力的决定因素

过程能力取决于由偶因造成的总变差。当过程处于统计稳态时，产品的计量质量特性值有99.73％落在u±3的范围内，其中u和为质量特性值的总体参数，也即有99.73％的产品落在上述6范围内，这几乎包括了全部产品。

故通常用6倍标准差（6）表示过程能力，它的数值越小越好。

注意：根据上述，在评估过程能力之前，首先必须将过程调整到统计稳态，然后才能开始对过程能力进行评估。

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3. 有偏移情况的过程能力指数

当产品质量特性值分布的平均值u与规范中心M不重合（有偏移）时，显然不合格品率将增大，故无偏移过程能力指数不能反映有偏移的实际情况，需要加以修正（见图3.7

）。

产品质量分布的均值u与规范中心M不重合（有偏移情形）

记：分布中心u与规范中心M的偏移量为

：

当

或

时，

，实际上，这时合格品率仍为50％。

Cp 与Cpk 的比较

4.

与

的比较

（1）无偏移情况的无偏移情况的

表示过程加工的一致性，即“质量能力”，

越大，质量能力越强；

（2）有偏移情况的

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有偏移情况的表示过程中心与规范中心偏移情况下的过程能力指数，越大，则二者偏离越小，是过理能力”二者综合的结果。

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程的“质量能力”与“管故

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控制图的顺序

3.

熟悉

常

1

是的总平均值；

的数值参见计量值

控制图系数表。

绘制控制图的顺序

2.

绘制

算握规z义

十

图，则需收集数据

计算参数

②若先作

专基只需收集数据计算唯一

的参数

控制图中，应先作R图，R图判稳后，再作图。若R图未判稳，

则不能开始作

的数据不稳定，不可用，故不可行。

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2011-5-25质量专业基础理论与实务(初级)精讲…

注：不但如此，所有正态分布的控制图：图都必须先做反映离散程度

的图。

国标GB/T4091-2001也明确规定：在作

控制图的操作步骤：

步骤1：确定所控制的质量指标（即控制对象，也即控制图中所打的点子）。这里需要注意下列各点：

①选择技术上最重要的控制对象。

②若指标之间有因果关系，则宁可取作为因的指标为统计量。③控制对象要明确，并为大家理解与同意。④控制对象要能以数字来表示。

⑤控制对象要选择容易测定并对过程容易采取措施者。步骤2：取预备数据。①取20-25个子组。②子组大小一般取为4或5。

③为了使得所取数据属于同一总体，同一子组的数据应在同样的生产条件下取得，故要求在短间隔内来

取。

（1）若稳，则进行步骤7；

（2）若不稳，除去可查明原因后转回步骤4，即重新计算

步骤8：计算过程能力指数并检验其是否满足技术要求。（1）若过程能力指数满足技术要求，则转入步骤9；

（2）若过程能力指数不满足技术要求，则需调整过程直至过程能力指数满足技术要求为止。步骤9：

延长

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ef6MNz

按照下列

步骤建立

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子组样本的

平均数

图。由于n=5，从控制图系数表知，A2=0.577，再

将公式，得到

步骤2：计算各图的

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故过程的均值失控。经调查发现这组数据属于过程中某种突发原因，而

这个原因其后不再出现，因此可以简单地将其删除。去掉第13组数据后，重新计算余下的24组数据。此时：

代入R图的公式，得到R图的控制限（去掉第13组样本数据后）：

从表3.4可见，R图中第17组R＝30出界。于是舍去第17组数据，重新计算余下的23组数据，得到：

这样，R图可判稳。于是接着计

算