工程質(zhì)量控制的統(tǒng)計分析方法：控制圖法

　　工程質(zhì)量控制的統(tǒng)計分析方法---控制圖法

　　(一)控制圖的基本形式及其用途

　　控制圖又稱管理圖。它是在直角坐標系內(nèi)畫有控制界限，描述生產(chǎn)過程中產(chǎn)品質(zhì)量波動狀態(tài)的圖形。利用控制圖區(qū)分質(zhì)量波動原因，判明生產(chǎn)過程是否處于穩(wěn)定狀態(tài)的方法稱為控制圖法。

　　1.控制圖的基本形式

　　控制圖的基本形式如教材149頁圖7—10所示。

　　★15插圖表(圖7—10)

　　橫坐標為樣本(子樣)序號或抽樣時間，縱坐標為被控制對象，即被控制的質(zhì)量特性值?？刂茍D上一般有三條線：在上面的一條虛線稱為上控制界限,用符號UCL表示;在下面的一條虛線稱為下控制界限，用符號LCL表示;中間的一條實線稱為中心線，用符號CL表示。中心線標志著質(zhì)量特性值分布的中心位置，上下控制界限標志著質(zhì)量特性值允許波動范圍。

　　在生產(chǎn)過程中通過抽樣取得數(shù)據(jù)，把樣本統(tǒng)計量描在圖上來分析判斷生產(chǎn)過程狀態(tài)。如果點子隨機地落在上、下控制界限內(nèi)，則表明生產(chǎn)過程正常處于穩(wěn)定狀態(tài)，不會產(chǎn)生不合格品;如果點子超出控制界限，或點子排列有缺陷，則表明生產(chǎn)條件發(fā)生了異常變化，生產(chǎn)過程處于失控狀態(tài)。

　　2.控制圖的用途轉(zhuǎn)自環(huán)球網(wǎng)校edu24ol.com

　　控制圖是用樣本數(shù)據(jù)來分析判斷生產(chǎn)過程是否處于穩(wěn)定狀態(tài)的有效工具。它的用途主要有兩個：

　　(1)過程分析，即分析生產(chǎn)過程是否穩(wěn)定。為此，應隨機連續(xù)收集數(shù)據(jù)，繪制控制圖，觀察數(shù)據(jù)點分布情況并判定生產(chǎn)過程狀態(tài)。

　　(2)過程控制，即控制生產(chǎn)過程質(zhì)量狀態(tài)。為此，要定時抽樣取得數(shù)據(jù)，將其變?yōu)辄c子描在圖上，發(fā)現(xiàn)并及時消除生產(chǎn)過程中的失調(diào)現(xiàn)象，預防不合格品的產(chǎn)生。

　　前面講述的排列圖、直方圖法是質(zhì)量控制的靜態(tài)分析法，反映的是質(zhì)量在某一段時間里的靜止狀態(tài)。然而產(chǎn)品都是在動態(tài)的生產(chǎn)過程中形成的，因此，在質(zhì)量控制中單用靜態(tài)分析法顯然是不夠的，還必須有動態(tài)分析法。只有動態(tài)分析法，才能隨時了解生產(chǎn)過程中質(zhì)量的變化情況，及時采取措施，使生產(chǎn)處于穩(wěn)定狀態(tài)，起到預防出現(xiàn)廢品的作用?？刂茍D就是典型的動態(tài)分析法。

　　[例題] 控制圖是用樣本數(shù)據(jù)來分析判斷生產(chǎn)過程是否處于穩(wěn)定狀態(tài)的有效工具。它的用途主要有( )。

　　A. 過程分析 B. 過程控制 C. 過程判斷 D. 過程穩(wěn)定 E.過程變化

　　答案：AB

　　(二)控制圖的原理

　　本章第一節(jié)質(zhì)量數(shù)據(jù)波動的原因中已講到，影響生產(chǎn)過程和產(chǎn)品質(zhì)量的原因，可分為系統(tǒng)性原因和偶然性原因。

　　在生產(chǎn)過程中，如果僅僅存在偶然性原因影響，而不存在系統(tǒng)性原因，這時生產(chǎn)過程是處于穩(wěn)定狀態(tài)，或稱為控制狀態(tài)。其產(chǎn)品質(zhì)量特性值的波動是有一定規(guī)律的，即質(zhì)量特性值分布服從正態(tài)分布。控制圖就是利用這個規(guī)律來識別生產(chǎn)過程中的異常原因，控制系統(tǒng)性原因造成的質(zhì)量波動，保證生產(chǎn)過程處于控制狀態(tài)。

　　如何衡量生產(chǎn)過程是否處于穩(wěn)定狀態(tài)呢?我們知道：一定狀態(tài)下的生產(chǎn)的產(chǎn)品質(zhì)量是具有一定分布的，過程狀態(tài)發(fā)生變化，產(chǎn)品質(zhì)量分布也隨之改變。觀察產(chǎn)品質(zhì)量分布情況，一是看分布中心位置(μ);二是看分布的離散程度(σ)。這可通過教材150頁圖7—11所示的四種情況來說明。轉(zhuǎn)自環(huán) 球 網(wǎng) 校edu24ol.com

　　★16插圖表(圖7—11)

　　圖7—11(a)，反映產(chǎn)品質(zhì)量分布服從正態(tài)分布，其分布中心與質(zhì)量標準中心M重合，散差分布在質(zhì)量控制界限之內(nèi)，表明生產(chǎn)過程處于穩(wěn)定狀態(tài)，這時生產(chǎn)的產(chǎn)品基本上都是合格品，可繼續(xù)生產(chǎn)。

　　圖7—11(b)，反映產(chǎn)品質(zhì)量分布散差沒變，而分布中心發(fā)生偏移。

　　圖7—11(c)，反映產(chǎn)品質(zhì)量分布中心雖然沒有偏移，但分布的散差變大。

　　圖7—11(d)，反映產(chǎn)品質(zhì)量分布中心和散差都發(fā)生了較大變化，即μ值偏離標準中心，σ(s)值增大。

　　后三種情況都是由于生產(chǎn)過程中存在異常原因引起的，都出現(xiàn)了不合格品，生產(chǎn)過程處于不穩(wěn)定狀態(tài)，應及時分析，消除異常原因的影響。

　　綜上所述，我們可依據(jù)描述產(chǎn)品質(zhì)量分布的集中位置和離散程度的統(tǒng)計特征值，隨時間(生產(chǎn)進程)的變化情況來分析生產(chǎn)過程是否處于穩(wěn)定狀態(tài)。在控制圖中，只要樣本質(zhì)量數(shù)據(jù)的特征值是隨機地落在上、下控制界限之內(nèi)，就表明產(chǎn)品質(zhì)量分布的參數(shù)μ和σ基本保持不變，生產(chǎn)中只存在偶然原因，生產(chǎn)過程是穩(wěn)定的。而一旦發(fā)生了質(zhì)量數(shù)據(jù)點飛出控制界限之外，或排列有缺陷，則說明生產(chǎn)過程中存在系統(tǒng)原因，使μ和σ發(fā)生了改變，生產(chǎn)過程出現(xiàn)異常情況。

　　(三)控制圖的觀察與分析

　　繪制控制圖的目的是分析判斷生產(chǎn)過程是否處于穩(wěn)定狀態(tài)。這主要是通過對控制圖上點子的分布情況的觀察與分析進行。因為控制圖上點子作為隨機抽樣的樣本，可以反映出生產(chǎn)過程(總體)的質(zhì)量分布狀態(tài)。

　　當控制圖同時滿足以下兩個條件：一是點子幾乎全部落在控制界限之內(nèi);二是控制界限內(nèi)的點子排列沒有缺陷。我們就可以認為生產(chǎn)過程基本上處于穩(wěn)定狀態(tài)。如果點子的分布不滿足其中任何一條，都應判斷生產(chǎn)過程為異常。

　　(1)點子幾乎全部落在控制界線內(nèi)，是指應符合下述三個要求：

　　1)25點以上處于控制界限內(nèi)。

　　2)連續(xù)35點中僅有1點超出控制界限。

　　3)連續(xù)100點中不多于2點超出控制界限。

　　(2)點子排列沒有缺陷，是指點子的排列是隨機的，而沒有出現(xiàn)異?，F(xiàn)象。這里的異?，F(xiàn)象是指點子排列出現(xiàn)了“鏈”、“多次同側”、“趨勢或傾向”、“周期性變動”、“接近控制界限”等情況。

　　1)鏈。是指點子連續(xù)出現(xiàn)在中心線一側的現(xiàn)象。出現(xiàn)五點鏈，應注意生產(chǎn)過程發(fā)展狀況。出現(xiàn)六點鏈，應開始調(diào)查原因：出現(xiàn)七點鏈，應判定工序異常，需采取處理措施，如教材151頁圖7—12(a)所示。

　　2)多次同側。是指點子在中心線一側多次出現(xiàn)的現(xiàn)象，或稱偏離。下列情況說明生產(chǎn)過程已出現(xiàn)異常：在連續(xù)11點中有10點在同側，如教材151頁圖7—12(b)所示。在連續(xù)14點中有12點在同側。在連續(xù)17點中有14點在同側。在連續(xù)20點中有16點在同側。

　　3)趨勢或傾向。是指點子連續(xù)上升或連續(xù)下降的現(xiàn)象。連續(xù)7點或7點以上上升或下降排列，就應判定生產(chǎn)過程有異常因素影響，要立即采取措施，如教材151頁圖7—12(c)所示。

　　4)周期性變動。即點子的排列顯示周期性變化的現(xiàn)象。這樣即使所有點子都在控制界限內(nèi)，也應認為生產(chǎn)過程為異常，如教材151頁圖7—12(d)所示。

　　5)點子排列接近控制界限。是指點子落在了μ±2，以外和μ±3σ以內(nèi)。如屬下列情況的判定為異常：連續(xù)3點至少有2點接近控制界限。連續(xù)7點至少有3點接近控制界限。連續(xù)10點至少有4點接近控制界限。如教材151頁圖7—12(e)所示。轉(zhuǎn)自環(huán) 球 網(wǎng) 校edu24ol.com

　　★ 17插圖表(圖7—12)

　　以上是分析用控制圖判斷生產(chǎn)過程是否正常的準則。如果生產(chǎn)過程處于穩(wěn)定狀態(tài)，則把分析用控制圖轉(zhuǎn)為管理用控制圖。分析用控制圖是靜態(tài)的，而管理用控制圖是動態(tài)的。隨著生產(chǎn)過程的進展，通過抽樣取得質(zhì)量數(shù)據(jù)把點描在圖上，隨時觀察點子的變化，一是點子落在控制界限外或界限上，即判斷生產(chǎn)過程異常，點子即使在控制界限內(nèi)，也應隨時觀察其有無缺陷，以對生產(chǎn)過程正常與否做出判斷。

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