第七章 制造(服務(wù))過程控制

第七章制造（服務(wù)）過程控制湖南大學(xué)機械與運載工程學(xué)院工業(yè)工程專業(yè)2012年4月2/4/2023蘇秦主編《質(zhì)量管理與可靠性》機械工業(yè)出版社目的和要求1、理解統(tǒng)計控制狀態(tài)的含義；2、理解過程能力、過程能力指數(shù)的含義、作用；3、熟練掌握過程能力指數(shù)、過程不合格品率的計算方法，并能進(jìn)行過程能力分析；4、理解控制圖的涵義和作用；5、掌握均值-極差控制圖、單值-移動極差控制圖、不合格品率控制圖、單位缺陷數(shù)控制圖的繪制方法；6、掌握控制圖的觀察和分析及使用方法。2/4/2023蘇秦主編《質(zhì)量管理與可靠性》機械工業(yè)出版社§7.1質(zhì)量變異及變異特性§7.2過程能力分析§7.3過程控制圖§7.4過程控制的實施§7.5紅珠實驗和漏斗實驗(自學(xué))2/4/2023蘇秦主編《質(zhì)量管理與可靠性》機械工業(yè)出版社§7.1質(zhì)量變異及變異特性2/4/2023蘇秦主編《質(zhì)量管理與可靠性》機械工業(yè)出版社質(zhì)量變異質(zhì)量變異或質(zhì)量波動：在質(zhì)量控制中，產(chǎn)品實際達(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。質(zhì)量變異主要來自以下方面：5M1E

1)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。

2)機器(Machine)：機器設(shè)備、工夾具的精度和維護(hù)保養(yǎng)狀況等。

3)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。2/4/2023蘇秦主編《質(zhì)量管理與可靠性》機械工業(yè)出版社質(zhì)量變異4)方法(Method)：生產(chǎn)工藝、操作規(guī)程以及工藝裝備選擇的差別等。5)測量（Measure）：測量方法的差別。6)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。2/4/2023蘇秦主編《質(zhì)量管理與可靠性》機械工業(yè)出版社質(zhì)量變異的規(guī)律質(zhì)量變異分類：

（1）正常變異（隨機變異）：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。（2）異常變異（系統(tǒng)變異）：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，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。2/4/2023蘇秦主編《質(zhì)量管理與可靠性》機械工業(yè)出版社過程狀態(tài)的模式統(tǒng)計控制狀態(tài)，簡稱穩(wěn)定狀態(tài)：正常變異的過程狀態(tài)。非統(tǒng)計控制狀態(tài)，簡稱失控狀態(tài)：有異常變異的過程狀態(tài)。受控狀態(tài)：

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。對制造及服務(wù)過程的質(zhì)量控制就是要使過程處于穩(wěn)定的受控狀態(tài)，以確保產(chǎn)品和服務(wù)符合規(guī)定要求。2/4/2023蘇秦主編《質(zhì)量管理與可靠性》機械工業(yè)出版社過程狀態(tài)的模式處于穩(wěn)定狀態(tài)下的過程應(yīng)具備以下幾個條件：①原材料或上一過程半成品按照標(biāo)準(zhǔn)要求供應(yīng)；②本過程按作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)實施，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；③過程完成后，產(chǎn)品檢測按標(biāo)準(zhǔn)要求進(jìn)行。2/4/2023蘇秦主編《質(zhì)量管理與可靠性》機械工業(yè)出版社質(zhì)量控制中的數(shù)據(jù)質(zhì)量管理中的數(shù)據(jù)分類：

計量值數(shù)據(jù)和記數(shù)值數(shù)據(jù)

產(chǎn)品質(zhì)量數(shù)據(jù)變異的兩種基本特性:

分散性和集中性

質(zhì)量數(shù)據(jù)有兩類常用的統(tǒng)計特征：表示數(shù)據(jù)集中性的特征數(shù)，如平均值、中位數(shù)等；表示數(shù)據(jù)分散程度的特征數(shù)，如極差、標(biāo)準(zhǔn)差等。2/4/2023蘇秦主編《質(zhì)量管理與可靠性》機械工業(yè)出版社

服從正態(tài)分布規(guī)律的情況：在偶然性因素作用下，過程處于穩(wěn)定狀態(tài)時，產(chǎn)品質(zhì)量的波動服從正態(tài)分布。利用偶然性誤差所遵循的正態(tài)分布規(guī)律是否發(fā)生變化，把偶然性因素和系統(tǒng)性因素區(qū)別開來。過程質(zhì)量參數(shù)的統(tǒng)計分析2/4/2023蘇秦主編《質(zhì)量管理與可靠性》機械工業(yè)出版社計件值服從二項分布：

概率統(tǒng)計理論表明，不合格品數(shù)和不合格品率一類計件值服從二項分布。計點值服從泊松分布：缺陷數(shù)等一類計點值服從泊松分布。過程質(zhì)量參數(shù)的統(tǒng)計分析2/4/2023蘇秦主編《質(zhì)量管理與可靠性》機械工業(yè)出版社第二節(jié)過程能力分析2/4/2023蘇秦主編《質(zhì)量管理與可靠性》機械工業(yè)出版社一、過程能力二、過程能力指數(shù)三、過程不合格品率的計算四、過程能力的分析五、過程性能指數(shù)六、過程能力調(diào)查2/4/2023蘇秦主編《質(zhì)量管理與可靠性》機械工業(yè)出版社一、過程能力過程能力（ProcessCapability）：

是指處于穩(wěn)定狀態(tài)下的過程滿足質(zhì)量要求的能力。過程滿足質(zhì)量要求的能力主要表現(xiàn)在以下兩方面：①質(zhì)量是否穩(wěn)定，②質(zhì)量精度是否足夠。

以±3σ，即6σ為標(biāo)準(zhǔn)來衡量過程的能力是具有足夠的精確度和良好的經(jīng)濟(jì)性的。過程能力B=6σ；6σ數(shù)值越小，說明質(zhì)量特性值變異范圍越小，過程能力越強；6σ數(shù)值越大，質(zhì)量特性值變異范圍越大，過程能力越弱。2/4/2023蘇秦主編《質(zhì)量管理與可靠性》機械工業(yè)出版社一、過程能力6σ過程能力2/4/2023蘇秦主編《質(zhì)量管理與可靠性》機械工業(yè)出版社一、過程能力過程能力分析的目的：

預(yù)測過程質(zhì)量特征值的變異對公差的符合程度；幫助產(chǎn)品開發(fā)和過程開發(fā)者選擇和設(shè)計產(chǎn)品/過程對新設(shè)備的采購提出要求為供應(yīng)商評價和選擇提供依據(jù)為工藝規(guī)劃制定提供依據(jù)找出影響過程質(zhì)量的瓶頸因素減少制造過程的變異，從而進(jìn)一步明確質(zhì)量改進(jìn)的方向2/4/2023蘇秦主編《質(zhì)量管理與可靠性》機械工業(yè)出版社二、過程能力指數(shù)過程能力指數(shù)：表示過程能力對過程質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的滿足程度。過程質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)：是指過程必須達(dá)到的質(zhì)量要求，通常用標(biāo)準(zhǔn)、公差、允許范圍等來衡量，一般用符號T表示。質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)T與過程能力B之比值，稱為過程能力指數(shù)，記為CP=T/B過程能力指數(shù)越大，說明過程能力越能滿足質(zhì)量要求，甚至有一定的能力儲備。2/4/2023蘇秦主編《質(zhì)量管理與可靠性》機械工業(yè)出版社計量值為雙側(cè)公差而且分布中心和標(biāo)準(zhǔn)中心重合的情況

分布中心和標(biāo)準(zhǔn)中心不重合的情況

計量值為單側(cè)公差情況

計件值情況下

計點值情況下

過程能力指數(shù)的計算計量值計數(shù)值2/4/2023蘇秦主編《質(zhì)量管理與可靠性》機械工業(yè)出版社二、過程能力指數(shù)給定雙側(cè)標(biāo)準(zhǔn)，質(zhì)量分布中心μ與標(biāo)準(zhǔn)中心M相重合Cp==≈T——標(biāo)準(zhǔn)范圍

σ——總體標(biāo)準(zhǔn)偏差；

S——樣本標(biāo)準(zhǔn)偏差；

Tu——質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的上限值；

Tl——質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的下限值。6σTTuTLμ(M)例：某零件尺寸規(guī)格為20±0.15，抽樣100，計算X=20，s=0.05，求Cp2/4/2023蘇秦主編《質(zhì)量管理與可靠性》機械工業(yè)出版社二、過程能力指數(shù)給定雙側(cè)標(biāo)準(zhǔn)，質(zhì)量分布中心與標(biāo)準(zhǔn)中心不重合

Cpk=（1-k）Cp=ε—絕對偏移量；

M—標(biāo)準(zhǔn)中心，M=（TU+TL）/2;μ—實際分布中心；

k—相對偏移量，k=ε/（T/2）

ε

T/2TuTLMT/2μ

例：某零件尺寸規(guī)格為20±0.15，抽樣100，計算X=20.05，s=0.05，求過程能力指數(shù)2/4/2023蘇秦主編《質(zhì)量管理與可靠性》機械工業(yè)出版社二、過程能力指數(shù)單側(cè)標(biāo)準(zhǔn)的情況

只規(guī)定上限時

Cp=

只規(guī)定下限時

Cp=2/4/2023蘇秦主編《質(zhì)量管理與可靠性》機械工業(yè)出版社例3：某部件表面清潔度要求≦96mg，抽樣測得x=48mg，s=12mg，求過程能力指數(shù)；例4：某金屬材料抗拉強度要求≧32kg/cm2，抽樣測得x=38kg/cm2，s=1.8kg/cm2，求過程能力指數(shù)；二、過程能力指數(shù)2/4/2023蘇秦主編《質(zhì)量管理與可靠性》機械工業(yè)出版社二、過程能力指數(shù)計件值情況下:Cp=(Tμ–μ)/3σμ=nPσ=P(1-P)/nCp=P(1-P)/n3Pμ-P其中Pu為不合格品率的上限，P為平均不合格品率2/4/2023蘇秦主編《質(zhì)量管理與可靠性》機械工業(yè)出版社二、過程能力指數(shù)計點值情況下:Cp=(Tμ–μ)/3σσ=CCp=C3Cμ-Cμ=C2/4/2023蘇秦主編《質(zhì)量管理與可靠性》機械工業(yè)出版社三、過程不合格品率的計算分布中心與標(biāo)準(zhǔn)中心重合的情況

若以PU表示質(zhì)量特性值超出標(biāo)準(zhǔn)上限而造成的不合格品率，則

t為標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)分布值若以PL表示質(zhì)量特性值超出標(biāo)準(zhǔn)下限而造成的不合格品率，則同理可得：PL＝1-φ(3Cp)總不合格品率為：P=PU+PL=2[1-φ(3Cp)]=2φ(-3Cp)

當(dāng)過程的質(zhì)量特性呈正態(tài)分布時，過程能力指數(shù)對應(yīng)于一定的不合格品率2/4/2023蘇秦主編《質(zhì)量管理與可靠性》機械工業(yè)出版社三、過程不合格品率的計算分布中心與標(biāo)準(zhǔn)中心不重合的情況

1）分布中心向標(biāo)準(zhǔn)上限偏移時，總不合格品率為：P=PU+PL=2-φ[3Cp(1-k)]-φ[3Cp(1+k)]2）分布中心向標(biāo)準(zhǔn)下限偏移時，總不合格品率為：P=PU+PL=2-φ[3Cp(1+k)]-φ[3Cp(1-k)]2/4/2023蘇秦主編《質(zhì)量管理與可靠性》機械工業(yè)出版社三、過程不合格品率的計算例5：加工某零件，其尺寸公差為20（+0.020，+0.010），從一批已加工的該種零件中隨機抽取100件，進(jìn)行測量，得到：樣本平均值X=20.014，s=0.002。試做工序能力分析并求不合格率。TM=20.015ε=0.001k=ε/(T/2)=0.001/（0.01/2）=0.2Cpk=(T-2ε)/6S=0.67因分布中心向標(biāo)準(zhǔn)上限偏移，P=2-φ[3Cp(1-k)]-φ[3Cp(1+k)]=2-φ(1.608)-φ

(2.412)=0.02422/4/2023蘇秦主編《質(zhì)量管理與可靠性》機械工業(yè)出版社四、過程能力的分析

當(dāng)過程能力指數(shù)求出后，就可以對過程能力是否充分做出分析和判定。即判斷Cp值在多少時，才能滿足質(zhì)量要求。

2/4/2023蘇秦主編《質(zhì)量管理與可靠性》機械工業(yè)出版社五、過程性能指數(shù)長期過程能力指數(shù)也稱過程性能指數(shù)（ProcessPerformanceIndex），用PP、PPK表示，它反映長期過程能力滿足技術(shù)要求的程度。當(dāng)總體分布中心和標(biāo)準(zhǔn)分布中心無偏移時，應(yīng)計算無偏移的過程性能指數(shù)PPPP=T/（6S），式中S=

過程性能指數(shù)計算并不要求在穩(wěn)定的情況下計算，反映生產(chǎn)系統(tǒng)當(dāng)前的實際狀況；2/4/2023蘇秦主編《質(zhì)量管理與可靠性》機械工業(yè)出版社給定單側(cè)上限標(biāo)準(zhǔn)時，無偏移上單側(cè)過程性能指數(shù)給定單側(cè)下限標(biāo)準(zhǔn)時，無偏移下單側(cè)過程性能指數(shù)有偏移過程性能指數(shù)定義為，可以證明它等價于：五、過程性能指數(shù)2/4/2023蘇秦主編《質(zhì)量管理與可靠性》機械工業(yè)出版社過程性能指數(shù)與過程能力指數(shù)的區(qū)別過程性能指數(shù)反映的是當(dāng)前的過程能力滿足技術(shù)要求的程度，并不考慮過程的穩(wěn)定與否。過程能力指數(shù)是在對過程的穩(wěn)定性確認(rèn)后計算的指標(biāo)，因此它反映的是一種理想狀態(tài)下的質(zhì)量狀況。過程性能指數(shù)一般小于過程能力指數(shù).五、過程性能指數(shù)2/4/2023蘇秦主編《質(zhì)量管理與可靠性》機械工業(yè)出版社六、過程能力調(diào)查意義和作用：

過程能力是保證與提高產(chǎn)品質(zhì)量的重要因素。過程能力指數(shù)綜合地、定量地反映了過程質(zhì)量因素的狀態(tài)。因此，進(jìn)行過程質(zhì)量控制，就必須了解和掌握過程能力的狀況，測算過程能力指數(shù)。這種活動，就稱為過程能力調(diào)查。2/4/2023蘇秦主編《質(zhì)量管理與可靠性》機械工業(yè)出版社正確計算和確定過程能力，是對工序過程能否保證質(zhì)量的一種評定，也是經(jīng)濟(jì)合理地進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計和工藝驗證的有力措施。通過工序標(biāo)準(zhǔn)化，消除工序中的異常因素，發(fā)現(xiàn)和解決質(zhì)量問題，經(jīng)濟(jì)合理地選擇和確定工藝標(biāo)準(zhǔn)和操作標(biāo)準(zhǔn)。六、過程能力調(diào)查2/4/2023蘇秦主編《質(zhì)量管理與可靠性》機械工業(yè)出版社方法：直方圖—觀察直方圖的形狀，大致能看出生產(chǎn)過程的狀態(tài)，可由直方圖的分散范圍和公差范圍作比較判斷過程能力能否滿足質(zhì)量要求；也可由直方圖上算得的均值和標(biāo)準(zhǔn)偏差S，簡便計算出CPK。六、過程能力調(diào)查2/4/2023蘇秦主編《質(zhì)量管理與可靠性》機械工業(yè)出版社控制圖法—通過控制圖確認(rèn)過程處于統(tǒng)計控制狀態(tài)，由計算得，從而得到CPK?？刂茍D法比較準(zhǔn)確、可靠。當(dāng)生產(chǎn)過程處于穩(wěn)態(tài)勢，上述兩種方法的數(shù)值差別不大，控制圖法需要時間較長，因而常用直方圖法，輔以控制圖法，以補充直方圖的不足。六、過程能力調(diào)查2/4/2023蘇秦主編《質(zhì)量管理與可靠性》機械工業(yè)出版社過程能力調(diào)查的程序2/4/2023蘇秦主編《質(zhì)量管理與可靠性》機械工業(yè)出版社第三節(jié)過程控制圖2/4/2023蘇秦主編《質(zhì)量管理與可靠性》機械工業(yè)出版社統(tǒng)計過程控制（SPC）

什么是SPC?

SPC是英文StatisticalProcessControl的字首簡稱，即統(tǒng)計過程控制。SPC就是應(yīng)用統(tǒng)計方法對過程中的各個階段進(jìn)行監(jiān)控與診斷，保證過程處于可接受的且穩(wěn)定的水平，從而達(dá)到改進(jìn)與保證產(chǎn)品質(zhì)量的目的。SPC強調(diào)全過程的預(yù)防原則。這也是系統(tǒng)工程全局觀點的反映。2/4/2023蘇秦主編《質(zhì)量管理與可靠性》機械工業(yè)出版社一、控制圖概述二、控制圖的統(tǒng)計原理三、建立控制圖之前的準(zhǔn)備工作四、計量控制圖五、計數(shù)控制圖六、控制圖的觀測分析及應(yīng)用2/4/2023蘇秦主編《質(zhì)量管理與可靠性》機械工業(yè)出版社一、控制圖概述

控制圖是統(tǒng)計質(zhì)量控制的主要統(tǒng)計工具，是美國貝爾通信研究所的休哈特（WalterStewhart）博士于1924年首先推出的，是用來監(jiān)視、控制質(zhì)量特性值隨時間推移而發(fā)生變異的圖表。2/4/2023蘇秦主編《質(zhì)量管理與可靠性》機械工業(yè)出版社控制圖的用途分析判斷生產(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)；及時發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)過程中的異?，F(xiàn)象和緩慢變異，預(yù)防不合格品發(fā)生；查明生產(chǎn)設(shè)備和工藝裝備的實際精度，以便作出正確的技術(shù)決定；為評定產(chǎn)品質(zhì)量提供依據(jù)；2/4/2023蘇秦主編《質(zhì)量管理與可靠性》機械工業(yè)出版社一、控制圖概述控制圖的基本格式包括兩個部分：1、標(biāo)題部分；2、控制圖部分；2/4/2023蘇秦主編《質(zhì)量管理與可靠性》機械工業(yè)出版社3σ3σ公差上限Tu公差下限TL控制上限UCLUpperControlLimit控制下限LCLLowerControlLimit中心線CLCentralLimit樣品編號（或取樣時間）質(zhì)量特性x三線：中心線，上控制線，下控制線；2/4/2023蘇秦主編《質(zhì)量管理與可靠性》機械工業(yè)出版社二、控制圖的設(shè)計原理3σ準(zhǔn)則正態(tài)性假定小概率原理反證法思想兩類錯誤2/4/2023蘇秦主編《質(zhì)量管理與可靠性》機械工業(yè)出版社正態(tài)性假定:

任何生產(chǎn)過程生產(chǎn)出來的產(chǎn)品，其質(zhì)量特性值總會存在一定程度的波動，當(dāng)過程穩(wěn)定或者說受控時，這些波動主要是由5MIE的微小變化造成的隨機誤差。此時，絕大多數(shù)質(zhì)量特性值均服從或近似服從正態(tài)分布。5MIE:人、機器、原材料、工藝方法、測量及生產(chǎn)環(huán)境二、控制圖的設(shè)計原理2/4/2023蘇秦主編《質(zhì)量管理與可靠性》機械工業(yè)出版社3σ準(zhǔn)則

在生產(chǎn)過程中，僅有偶然性誤差存在時，質(zhì)量特性X服從正態(tài)分布N(μ，)，則據(jù)正態(tài)分布的概率性質(zhì)，有也即（μ－3σ，μ＋3σ）是Ｘ的實際取值范圍。P｛μ－3σ＜Ｘ＜μ＋3σ｝＝99.73%二、控制圖的設(shè)計原理2/4/2023蘇秦主編《質(zhì)量管理與可靠性》機械工業(yè)出版社小概率原理

小概率原理又稱為實際推斷原理，當(dāng)然運用小概率原理也可能導(dǎo)致錯誤，但犯錯誤的可能性恰恰就是此小概率。由準(zhǔn)則可知，若Ｘ服從正態(tài)分布，則Ｘ的可能值超出控制界限的可能性只有0.27%。因此，一般認(rèn)為不會超出控制界限。所謂小概率原理，即認(rèn)為小概率事件一般是不會發(fā)生的。二、控制圖的設(shè)計原理2/4/2023蘇秦主編《質(zhì)量管理與可靠性》機械工業(yè)出版社一旦控制圖上點子越出界限線或其他小概率事件發(fā)生，則懷疑原生產(chǎn)過程失控，也即不穩(wěn)定，此時要從5MIE去找原因，看是否發(fā)生了顯著性變化。反證法思想二、控制圖的設(shè)計原理2/4/2023蘇秦主編《質(zhì)量管理與可靠性》機械工業(yè)出版社兩類錯誤第一類錯誤：將正常判為異常，虛發(fā)警報；概率為α;第二類錯誤：將異常判為正常，漏發(fā)警報；概率為β;α、β不能同時減少，只能將它們控制在一定范圍內(nèi)。二、控制圖的設(shè)計原理2/4/2023蘇秦主編《質(zhì)量管理與可靠性》機械工業(yè)出版社控制圖之所以規(guī)定3σ界限，主要是出于經(jīng)濟(jì)上的考慮。α造成的損失β造成的損失σ2σ3σ4σ5σ二、控制圖的設(shè)計原理2/4/2023蘇秦主編《質(zhì)量管理與可靠性》機械工業(yè)出版社控制圖的種類按產(chǎn)品質(zhì)量的特性來分類，控制圖可分為計量值控制圖與計數(shù)值控制圖；按控制圖的用途來分類，控制圖可分為分析用控制圖與控制用控制圖；2/4/2023蘇秦主編《質(zhì)量管理與可靠性》機械工業(yè)出版社計量值控制圖

適用于產(chǎn)品質(zhì)量特性為計量值的情形。例如：長度、重量、時間、強度、成分及收率等連續(xù)變量。常用的計量值控制圖有下面幾種：均值－極差控制圖（圖）。中位數(shù)－極差控制圖（圖）。單值－移動極差控制圖（圖）。均值－標(biāo)準(zhǔn)差控制圖（圖）。★2/4/2023蘇秦主編《質(zhì)量管理與可靠性》機械工業(yè)出版社計數(shù)值控制圖

適用于產(chǎn)品質(zhì)量特性為計數(shù)值的情形。例如：不合格品數(shù)、不合格品率、缺陷數(shù)、單位缺陷數(shù)等離散變量。常用的計數(shù)值控制圖有：不合格品率控制圖（Ｐ圖）。不合格品數(shù)控制圖（Pn圖）。單位缺陷數(shù)控制圖（μ圖）。缺陷數(shù)控制圖（c圖）?！?/4/2023蘇秦主編《質(zhì)量管理與可靠性》機械工業(yè)出版社計件值數(shù)據(jù)二項分布計點值數(shù)據(jù)泊松分布注意：以前教材及工具書中提及的缺陷數(shù)已改為“不合格數(shù)”2/4/2023蘇秦主編《質(zhì)量管理與可靠性》機械工業(yè)出版社控制圖的分類2/4/2023蘇秦主編《質(zhì)量管理與可靠性》機械工業(yè)出版社三、建立控制圖之前的預(yù)備工作1.質(zhì)量特性的選擇

選擇控制方案的質(zhì)量特性時，首先應(yīng)選擇那些對產(chǎn)品或服務(wù)的質(zhì)量有決定性影響的特性，可以是所提供服務(wù)的特征，或者是所用材料或產(chǎn)品零部件的特征，也可以是提供給購買者的成品的特征。2/4/2023蘇秦主編《質(zhì)量管理與可靠性》機械工業(yè)出版社2.控制圖的選擇1）均值控制圖比單值控制圖有較高的檢出力，且應(yīng)用范圍廣。2）單值控制圖比均值控制圖所需樣本容量小，經(jīng)濟(jì)性好，適用于質(zhì)量均勻、檢驗費用高的過程。3）S控制圖和極差R控制圖均反映質(zhì)量數(shù)據(jù)差異程度的變化，極差圖計算方便，但不如S圖反映過程變異精確。4）x-Rs圖適用于一次只能測得一個數(shù)據(jù)或由于產(chǎn)品比較均勻（如流程性材料）一次只需測一個數(shù)據(jù)的情況。三、建立控制圖之前的預(yù)備工作2/4/2023蘇秦主編《質(zhì)量管理與可靠性》機械工業(yè)出版社三、建立控制圖之前的預(yù)備工作2.控制圖的選擇5）當(dāng)質(zhì)量特性的數(shù)據(jù)為記件值時應(yīng)選擇p控制圖或pn控制圖，數(shù)據(jù)為記點值時應(yīng)選擇c控制圖或u控制圖。2/4/2023蘇秦主編《質(zhì)量管理與可靠性》機械工業(yè)出版社三、建立控制圖之前的預(yù)備工作3.合理子組的選擇

控制圖的基礎(chǔ)是休哈特關(guān)于將觀測值劃分為所謂“合理子組”的中心思想,即將所考察的觀測值劃分為一些子組，使得組內(nèi)變差可認(rèn)為僅由偶然原因造成，而組間的任何差異可以是由控制圖欲檢測的可查明原因造成。2/4/2023蘇秦主編《質(zhì)量管理與可靠性》機械工業(yè)出版社3.合理子組的選擇在盡可能的范圍內(nèi)，應(yīng)保持子組大小n不變，以避免繁瑣的計算和解釋。當(dāng)然，常規(guī)控制圖原理對于n變化的情形也同樣適用。關(guān)于子組頻數(shù)或子組大小，無法制定通用的規(guī)則。子組頻數(shù)可能決定于取樣和分析樣本的費用，而子組大小則可能決定于一些實際的考慮。通常子組大小為4或5，20-25個子組。三、建立控制圖之前的預(yù)備工作2/4/2023蘇秦主編《質(zhì)量管理與可靠性》機械工業(yè)出版社三、建立控制圖之前的預(yù)備工作4.繪制分析用控制圖

判斷過程是否處于受控狀態(tài)；是，進(jìn)入下一個步驟；否則，追查原因，采取措施，直至回到受控狀態(tài)。

5.繪制控制用控制圖

當(dāng)判斷過程處于受控狀態(tài)且過程能力指數(shù)達(dá)到規(guī)定要求時，作為控制用控制圖。2/4/2023蘇秦主編《質(zhì)量管理與可靠性》機械工業(yè)出版社三、建立控制圖之前的預(yù)備工作6.進(jìn)行日常工序質(zhì)量控制判斷過程是否處于受控狀態(tài)；是，進(jìn)入下一個步驟；否則，追查原因，采取措施，直至回到受控狀態(tài)。

7.修訂控制界限大修或停產(chǎn)；工況發(fā)生較大變化；質(zhì)量發(fā)生明顯改進(jìn)，原控制界限顯得太寬已失去控制作用。

2/4/2023蘇秦主編《質(zhì)量管理與可靠性》機械工業(yè)出版社四、計量控制圖計量控制圖一般適用于以計量值為控制對象的場合。計量控制圖通常成對繪制并加以分析：其中一個是關(guān)于位置的控制圖；一個是關(guān)于離散程度的控制圖。2/4/2023蘇秦主編《質(zhì)量管理與可靠性》機械工業(yè)出版社計量值控制圖的應(yīng)用●均值－極差控制圖（圖）?！裰形粩?shù)－極差控制圖（圖）?！駟沃担苿訕O差控制圖（圖）?！窬担瓨?biāo)準(zhǔn)差控制圖（圖）。四、計量控制圖2/4/2023蘇秦主編《質(zhì)量管理與可靠性》機械工業(yè)出版社X-R圖（均值-極差控制圖）x-R圖是x圖（均值控制圖）和R圖（極差控制圖）聯(lián)合使用的一種控制圖。R圖用于判斷生產(chǎn)過程的標(biāo)準(zhǔn)差是否處于或保持在所要求的受控狀態(tài)；x圖主要用于判斷生產(chǎn)過程的均值是否處于或保持在所要求的受控狀態(tài)；x-R圖通常在樣本大小n≤10時使用，是一種最常用的計量值控制圖；1、（均值-極差）控制圖的應(yīng)用2/4/2023蘇秦主編《質(zhì)量管理與可靠性》機械工業(yè)出版社四、計量控制圖平均值與極差控制圖是計量控制圖中最常用的一種質(zhì)量控制工具。（）控制圖是用來控制平均值的變化；極差（R）控制圖是用來控制加工誤差的變化。它是通過調(diào)查平均值和極差R是否有異常變化來對過程進(jìn)行控制的。2/4/2023蘇秦主編《質(zhì)量管理與可靠性》機械工業(yè)出版社四、計量控制圖均值-極差控制圖繪制程序：1.收集與分析數(shù)據(jù)，計算平均值與極差。2.首先點繪R圖。3.剔除所有受到某種已識別的可查明原因影響的子組；然后重新計算并點繪新的平均極差(R)和控制限。2/4/2023蘇秦主編《質(zhì)量管理與可靠性》機械工業(yè)出版社四、計量控制圖4．若根據(jù)已識別的可查明原因，從R圖中剔除了任何一個子組，則也應(yīng)該將它從控制圖中除去。5．當(dāng)極差控制圖表明過程處于統(tǒng)計控制狀態(tài)時，則認(rèn)為過程的離散程度(組內(nèi)變差)是穩(wěn)定的。6．點繪控制圖，與控制限比較，檢驗數(shù)據(jù)點是否有失控點，或有無異常的模式或趨勢。7．當(dāng)用來建立控制限基準(zhǔn)值的初始數(shù)據(jù)全部包含在試用控制限內(nèi)時，則在未來時段內(nèi)延長當(dāng)前時段的控制限。2/4/2023蘇秦主編《質(zhì)量管理與可靠性》機械工業(yè)出版社實例1：控制圖的繪制

某廠制作1879線圈，其阻抗值的質(zhì)量要求為（15±2）Ω。今從其制造過程中，按時間順序隨機抽取n=5的20組樣本，測得其阻抗值如表所示。試畫出控制圖。

2/4/2023蘇秦主編《質(zhì)量管理與可靠性》機械工業(yè)出版社2/4/2023蘇秦主編《質(zhì)量管理與可靠性》機械工業(yè)出版社2/4/2023蘇秦主編《質(zhì)量管理與可靠性》機械工業(yè)出版社實例2、某汽車發(fā)動機制造廠要求對活塞環(huán)零件的制造過程建立控制圖以進(jìn)行質(zhì)量控制。2/4/2023蘇秦主編《質(zhì)量管理與可靠性》機械工業(yè)出版社第一步收集數(shù)據(jù)（1）預(yù)備數(shù)據(jù)的收集

隨機抽取近期生產(chǎn)的25組活塞直徑樣本，每個樣本包含5個活塞環(huán)直徑的觀察值（表7-3）2/4/2023蘇秦主編《質(zhì)量管理與可靠性》機械工業(yè)出版社第一步2/4/2023蘇秦主編《質(zhì)量管理與可靠性》機械工業(yè)出版社第二步計算均值/極差2、計算每組的樣本均值和樣本極差；i=1,2,…,k2/4/2023蘇秦主編《質(zhì)量管理與可靠性》機械工業(yè)出版社第三步計算總均值/極差均值3、計算總平均和極差平均∑===25iix25x1001.741∑===25iiR25R1023.012/4/2023蘇秦主編《質(zhì)量管理與可靠性》機械工業(yè)出版社第四步計算控制線4、計算控制線=×-=-====×+=+=988.73023.0577.0001.74001.74014.74023.0577.0001.7422RAxLCLxCLRAxUCLx圖R圖的控制界限：

UCL=D4R=2.115×0.023=0.049LCL=D3R(不考慮)CL=R=0.023___2/4/2023蘇秦主編《質(zhì)量管理與可靠性》機械工業(yè)出版社第四步系數(shù)A(n)數(shù)值表上式中A2,D4,D3均從控制圖系數(shù)表中查得：當(dāng)n=5時，A2=0.577D3=

0D4=2.1152/4/2023蘇秦主編《質(zhì)量管理與可靠性》機械工業(yè)出版社第五步作控制圖5、制作控制圖

在方格紙上分別作圖和R圖，兩張圖必須畫在同一頁紙上，這樣以便對照分析。圖在上，R圖在下，軸縱在同一直線上，橫軸相互平行，并且刻度對齊。本例由于R圖的下限為負(fù)值，但極差R不可能為負(fù)值，所以R的下控制界限線可以省略。2/4/2023蘇秦主編《質(zhì)量管理與可靠性》機械工業(yè)出版社第五步2/4/2023蘇秦主編《質(zhì)量管理與可靠性》機械工業(yè)出版社第六步分析生產(chǎn)過程6、分析生產(chǎn)過程是否處于統(tǒng)計控制狀態(tài)利用分析用控制圖的判斷規(guī)則，分析生產(chǎn)過程是否處于統(tǒng)計控制狀態(tài)。本例經(jīng)分析，生產(chǎn)過程處于統(tǒng)計控制狀態(tài)。2/4/2023蘇秦主編《質(zhì)量管理與可靠性》機械工業(yè)出版社第七步記錄有關(guān)事項7、記入有關(guān)事誼在控制圖的空白處記載零件名稱、件號、工序名稱、質(zhì)量特性、測量單位、標(biāo)準(zhǔn)要求、使用設(shè)備、操作者、記錄者、檢驗者等內(nèi)容，并記載查明原因的經(jīng)過和處理意見等，計算過程和數(shù)據(jù)也應(yīng)保留。2/4/2023蘇秦主編《質(zhì)量管理與可靠性》機械工業(yè)出版社分析用控制圖

分析用控制圖用于分析生產(chǎn)過程是否處于統(tǒng)計控制狀態(tài)。分以下四點考慮：若經(jīng)分析后，生產(chǎn)過程處于統(tǒng)計控制狀態(tài)且滿足質(zhì)量要求，則把分析用控制圖轉(zhuǎn)為控制用控制圖；若經(jīng)分析后，生產(chǎn)過程處于非統(tǒng)計控制狀態(tài)，則應(yīng)查找過程失控的異常原因，并加以消除，去掉異常數(shù)據(jù)點，重新計算中心線和控制界限線；若異常數(shù)據(jù)點比例過大，則應(yīng)改進(jìn)生產(chǎn)過程，再次收集數(shù)據(jù)，計算中心線和控制界限線；若經(jīng)分析后，生產(chǎn)過程雖然處于統(tǒng)計控制狀態(tài)，但不滿足質(zhì)量要求，則應(yīng)調(diào)整生產(chǎn)過程的有關(guān)因素，直到滿足要求方能轉(zhuǎn)為控制用控制圖。2/4/2023蘇秦主編《質(zhì)量管理與可靠性》機械工業(yè)出版社X-RS控制圖的應(yīng)用

x-Rs（單值-移動極差）控制圖的應(yīng)用2/4/2023蘇秦主編《質(zhì)量管理與可靠性》機械工業(yè)出版社X-Rs圖（單值-移動極差控制圖）x-Rs圖適用于一次只能測得一個數(shù)據(jù)或由于產(chǎn)品比較均勻（如流程性材料）一次只需測一個數(shù)據(jù)的情況。x圖主要用于判斷生產(chǎn)過程的均值是否處于或保持在所要求的受控狀態(tài)；Rs圖用于判斷生產(chǎn)過程的標(biāo)準(zhǔn)差是否處于或保持在所要求的受控狀態(tài)；2/4/2023蘇秦主編《質(zhì)量管理與可靠性》機械工業(yè)出版社例：在煉鋼過程中，需要對某種化學(xué)成分進(jìn)行控制，由于化學(xué)成分的化驗需要很長時間，試采用X-RS控制圖對其進(jìn)行控制。2/4/2023蘇秦主編《質(zhì)量管理與可靠性》機械工業(yè)出版社第一步收集數(shù)據(jù)1、預(yù)備數(shù)據(jù)的收集在5MIE充分固定并標(biāo)準(zhǔn)化的情況下，通過抽樣檢驗測得25組數(shù)據(jù)（表7-4），每組樣本容量n=1。2/4/2023蘇秦主編《質(zhì)量管理與可靠性》機械工業(yè)出版社第一步2/4/2023蘇秦主編《質(zhì)量管理與可靠性》機械工業(yè)出版社第二步計算移動極差2、計算移動極差；i=2,…,k

2/4/2023蘇秦主編《質(zhì)量管理與可靠性》機械工業(yè)出版社第三步計算和3、計算和2/4/2023蘇秦主編《質(zhì)量管理與可靠性》機械工業(yè)出版社第四步計算控制線4、計算控制線（查表7-2）2/4/2023蘇秦主編《質(zhì)量管理與可靠性》機械工業(yè)出版社第五步作控制圖5、制作控制圖在方格紙上分別作出x圖和Rs圖，x圖在上，R圖在下。Rs的下限LCL=0，故下控制界限線可省略。（見下圖）。2/4/2023蘇秦主編《質(zhì)量管理與可靠性》機械工業(yè)出版社描點2/4/2023蘇秦主編《質(zhì)量管理與可靠性》機械工業(yè)出版社第六步分析狀態(tài)6、分析生產(chǎn)過程是否處于統(tǒng)計控制狀態(tài)經(jīng)分析生產(chǎn)過程處于統(tǒng)計控制狀態(tài)。7、記入有關(guān)事誼2/4/2023蘇秦主編《質(zhì)量管理與可靠性》機械工業(yè)出版社五、計數(shù)控制圖

計數(shù)數(shù)據(jù)表示通過記錄所考察的子組中每個個體是否具有某種特性（或特征），計算具有該特性的個體的數(shù)量，或記錄一個單位產(chǎn)品、一組產(chǎn)品、或一定面積內(nèi)此種事件發(fā)生的次數(shù)所獲得的觀測值。P圖和np圖基于二項分布，而c圖和u圖則基于泊松分布。

2/4/2023蘇秦主編《質(zhì)量管理與可靠性》機械工業(yè)出版社計數(shù)值控制圖的應(yīng)用計數(shù)值控制圖的應(yīng)用●不合格品率控制圖（Ｐ圖）——每組樣本量n可不同●不合格品數(shù)控制圖（Pn圖）——每組樣本量n可相同或不同●單位缺陷數(shù)控制圖（μ圖）——每組樣本量n可不同●缺陷數(shù)控制圖（c圖）——每組樣本量n可相同或不同2/4/2023蘇秦主編《質(zhì)量管理與可靠性》機械工業(yè)出版社五、計數(shù)控制圖不合格品率p圖

對小型開關(guān)使用自動檢測裝置進(jìn)行全檢發(fā)現(xiàn)：關(guān)于開關(guān)失效的每小時不合格品數(shù)如圖的Excel表格中所示。小型開關(guān)由一自動裝配線生產(chǎn)，由于開關(guān)失效是嚴(yán)重的質(zhì)量問題，要利用控制圖對裝配線進(jìn)行監(jiān)控。收集25組數(shù)據(jù)作為預(yù)備數(shù)據(jù)，繪制不合格品率p圖和np圖。2/4/2023蘇秦主編《質(zhì)量管理與可靠性》機械工業(yè)出版社(1)將收集到的數(shù)據(jù)輸入Excel表格中，先計算出第一子組的不合格品率p=0.002，下拉鼠標(biāo)即可得各子組的不合格品率，然后利用函數(shù)AVERAGE可求得各子組的平均不合格品率=0.00296。

2/4/2023蘇秦主編《質(zhì)量管理與可靠性》機械工業(yè)出版社（2）計算中心線和控制界限

2/4/2023蘇秦主編《質(zhì)量管理與可靠性》機械工業(yè)出版社（3）利用Excel表格中的各子組不合格品率數(shù)據(jù)p和不合格品數(shù)數(shù)據(jù)np分別生成折線圖，在圖上畫出中心線和控制界限，在各控制界限的右方記入相應(yīng)的UCL,CL,LCL符號與數(shù)值，即為該過程的P控制圖和np控制圖。2/4/2023蘇秦主編《質(zhì)量管理與可靠性》機械工業(yè)出版社2/4/2023蘇秦主編《質(zhì)量管理與可靠性》機械工業(yè)出版社2/4/2023蘇秦主編《質(zhì)量管理與可靠性》機械工業(yè)出版社p圖（不合格品率控制圖）p圖用于判斷生產(chǎn)過程不合格品率是否處于或保持在所要求的受控狀態(tài)；它適用于樣本大小ni不相等的情況，但ni也不宜相差太大，否則控制圖的上、下不是一條直線，而是階梯式的。不合格品率控制圖（P圖）2/4/2023蘇秦主編《質(zhì)量管理與可靠性》機械工業(yè)出版社不合格品率控制圖P圖實例、某產(chǎn)品驗收的交驗批量不等，試用不合格品率控制圖對其批質(zhì)量進(jìn)行控制。2/4/2023蘇秦主編《質(zhì)量管理與可靠性》機械工業(yè)出版社第一步收集數(shù)據(jù)1、預(yù)備數(shù)據(jù)收集通過抽樣檢驗共收集25批產(chǎn)品的數(shù)據(jù)，每組的批量和不合格品數(shù)np見表7-6所示。2/4/2023蘇秦主編《質(zhì)量管理與可靠性》機械工業(yè)出版社第一步2/4/2023蘇秦主編《質(zhì)量管理與可靠性》機械工業(yè)出版社第二步2、計算樣本中每組的不合格品率piPi=nipi/ni

i=1,2,…,kP1=n1p1/n1=8/835=0.01P2=n2p2/n2=12/808=0.015……

2/4/2023蘇秦主編《質(zhì)量管理與可靠性》機械工業(yè)出版社第三步3、計算25批產(chǎn)品的平均不合格品率p-2/4/2023蘇秦主編《質(zhì)量管理與可靠性》機械工業(yè)出版社第四步計算控制線4、計算控制線2/4/2023蘇秦主編《質(zhì)量管理與可靠性》機械工業(yè)出版社第四步P控制圖的控制界限與每批產(chǎn)品的容量n有關(guān)，樣本容量不同，其控制界限也不一樣。分別計算每批產(chǎn)品的控制界限，記入表7-6中。第一批產(chǎn)品的上下界限為：2/4/2023蘇秦主編《質(zhì)量管理與可靠性》機械工業(yè)出版社第五步作控制圖5、制作控制圖以樣本序號i為橫坐標(biāo)，樣本不合格品率Pi為縱坐標(biāo)，作P圖如下2/4/2023蘇秦主編《質(zhì)量管理與可靠性》機械工業(yè)出版社第五步2/4/2023蘇秦主編《質(zhì)量管理與可靠性》機械工業(yè)出版社第六步分析6、分析生產(chǎn)過程是否處于統(tǒng)計控制狀態(tài)從圖7-6可以看出，該零件生產(chǎn)過程處于穩(wěn)定狀態(tài)。2/4/2023蘇秦主編《質(zhì)量管理與可靠性》機械工業(yè)出版社簡化算法同時滿足，也即ni相差不大時，可以令,使得上、下限仍為常數(shù)，其圖形仍為直線。從p圖控制界限計算公式可以看出，當(dāng)ni不相等時，UCL,LCL隨ni的變化而變化，其圖形為階梯式的折線而非直線，為了方便，若

2/4/2023蘇秦主編《質(zhì)量管理與可靠性》機械工業(yè)出版社受控狀態(tài)的判定條件一控制圖上沒有點超出控制界限外。條件二點在控制界限內(nèi)的排列是隨機的。六、控制圖的觀測分析2/4/2023蘇秦主編《質(zhì)量管理與可靠性》機械工業(yè)出版社二、失控狀態(tài)的判斷六、控制圖的觀測分析2/4/2023蘇秦主編《質(zhì)量管理與可靠性》機械工業(yè)出版社準(zhǔn)則一失控狀態(tài)的判斷準(zhǔn)則：準(zhǔn)則1有一個點落在控制線的外部。2/4/2023蘇秦主編《質(zhì)量管理與可靠性》機械工業(yè)出版社準(zhǔn)則二準(zhǔn)則2連續(xù)三個點中有兩個點在A區(qū)。2/4/2023蘇秦主編《質(zhì)量管理與可靠性》機械工業(yè)出版社準(zhǔn)則三準(zhǔn)則3連續(xù)五個點中有四個點在B區(qū)或以外。2/4/2023蘇秦主編《質(zhì)量管理與可靠性》機械工業(yè)出版社準(zhǔn)則四準(zhǔn)則4連續(xù)九個點在中心線的一側(cè)。2/4/2023蘇秦主編《質(zhì)量管理與可靠性》機械工業(yè)出版社準(zhǔn)則五準(zhǔn)則5連續(xù)六個點穩(wěn)定地上升（或下降）。2/4/2023蘇秦主編《質(zhì)量管理與可靠性》機械工業(yè)出版社準(zhǔn)則六準(zhǔn)則6連續(xù)十四個點交互上升下降。2/4/2023蘇秦主編《質(zhì)量管理與可靠性》機械工業(yè)出版社準(zhǔn)則七準(zhǔn)則7連續(xù)十五個點在中心線的上方或下方（C區(qū)內(nèi)）。2/4/2023蘇秦主編《質(zhì)量管理與可靠性》機械工業(yè)出版社準(zhǔn)則八準(zhǔn)則8連續(xù)八個點在中心線兩側(cè)（但未在C區(qū)內(nèi)）。2/4/2023蘇秦主編《質(zhì)量管理與可靠性》機械工業(yè)出版社七、控制圖的應(yīng)用控制圖的用途一是分析用，二是控制用。分析用是利用控制圖判斷過程是否穩(wěn)定，分析各種因素對質(zhì)量特性的影響，如果發(fā)現(xiàn)有異常變化，就及時采取措施，調(diào)查原團(tuán)，消除異常，使過程穩(wěn)定?？刂朴玫目刂茍D是在已作好分析用控制圖的基礎(chǔ)上，進(jìn)行日常控制，在過程中定期采集數(shù)據(jù)，在控制圖上打點．如果有點子越出界限或者雖然在界限內(nèi)，但點子非隨機排列，就表明有異常，就要采取措施，使之恢復(fù)穩(wěn)定狀態(tài)。2/4/2023蘇秦主編《質(zhì)量管理與可靠性》機械工業(yè)出版社

分析用控制圖用于分析生產(chǎn)過程是否處于統(tǒng)計控制狀態(tài)。

若經(jīng)分析后，生產(chǎn)過程處于統(tǒng)計控制狀態(tài)且滿足質(zhì)量要求，則把分析用控制圖轉(zhuǎn)為控制用控制圖；若經(jīng)分析后，生產(chǎn)過程處于非統(tǒng)計控制狀態(tài)，則應(yīng)查找過程失控的異常原因，并加以消除，去掉異常數(shù)據(jù)點，重新計算中心線和控制界限線；若異常數(shù)據(jù)點比例過大，則應(yīng)改進(jìn)生產(chǎn)過程，再次收集數(shù)據(jù)，計算中心線和控制界限線；

若經(jīng)分析后，生產(chǎn)過程雖然處于統(tǒng)計控制狀態(tài)，但不滿足質(zhì)量要求，則應(yīng)調(diào)整生產(chǎn)過程的有關(guān)因素，直到滿足要求方能轉(zhuǎn)為控制用控制圖。2/4/2023蘇秦主編《質(zhì)量管理與可靠性》機械工業(yè)出版社u圖（單位缺陷數(shù)控制圖）u圖亦稱為單位缺陷數(shù)控制圖，用于判斷生產(chǎn)過程的單位產(chǎn)品缺陷數(shù)是否處于或保持在所要求的受控狀態(tài)；u圖適用于樣本大小ni不相等的情況，但ni也不宜相差太大，否則控制圖的上、下不是一條直線，而是階梯式的。五、計數(shù)控制圖2/4/2023蘇秦主編《質(zhì)量管理與可靠性》機械工業(yè)出版社例：漆包針線孔數(shù)據(jù)如表所示，生產(chǎn)過程質(zhì)量要求每米長的漆包線平均針孔數(shù)不超過4，試設(shè)計u圖。2/4/2023蘇秦主編《質(zhì)量管理與可靠性》機械工業(yè)出版社1、收集數(shù)據(jù)：

在5MIE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)，確定樣本大小時，應(yīng)使每個樣本平均來說至少有一個缺陷，樣本個數(shù)k≥25.2/4/2023蘇秦主編《質(zhì)量管理與可靠性》機械工業(yè)出版社2、計算樣本中的單位缺陷數(shù)ui：i=1,2,….k2/4/2023蘇秦主編《質(zhì)量管理與可靠性》機械工業(yè)出版社3、計算過程平均缺陷數(shù)u：2/4/2023蘇秦主編《質(zhì)量管理與可靠性》機械工業(yè)出版社4、計算控制線：從上式可以看出u圖的上、下限也隨著ni的變化。

2/4/2023蘇秦主編《質(zhì)量管理與可靠性》機械工業(yè)出版社4、計算控制線：但本例，諸ni滿足條件，即ni相差不大，所以可用代替ni，即2/4/2023蘇秦主編《質(zhì)量管理與可靠性》機械工業(yè)出版社5、制作控制圖：以樣本序號i為橫軸，ui為縱軸，作圖如圖所示。2/4/2023蘇秦主編《質(zhì)量管理與可靠性》機械工業(yè)出版社6、描點：UCL=7.74CL=3.22Ui

2/4/2023蘇秦主編《質(zhì)量管理與可靠性》機械工業(yè)出版社7、分析生產(chǎn)過程是否處于統(tǒng)計控制狀態(tài)：經(jīng)過分析，生產(chǎn)過程處于統(tǒng)計控制狀態(tài)。2/4/2023蘇秦主編《質(zhì)量管理與可靠性》機械工業(yè)出版社8、計算過程能力指數(shù)；本例＜4，滿足過程質(zhì)量要求，且生產(chǎn)過程處于統(tǒng)計控制狀態(tài)，故可以將上述分析用控制圖轉(zhuǎn)化為控制用控制圖。2/4/2023蘇秦主編《質(zhì)量管理與可靠性》機械工業(yè)出版社c圖（缺陷數(shù)控制圖）當(dāng)樣本容量n相同時，可用c控制圖來控制產(chǎn)品的缺陷數(shù)。例某鑄件產(chǎn)品缺陷數(shù)控制圖的應(yīng)用缺陷數(shù)控制圖（c圖）2/4/2023蘇秦主編《質(zhì)量管理與可靠性》機械工業(yè)出版社收集數(shù)據(jù)1、收集數(shù)據(jù)：一共檢查了20個鑄件，每個鑄件上的缺陷數(shù)如表7-7所示。2/4/2023蘇秦主編《質(zhì)量管理與可靠性》機械工業(yè)出版社計算統(tǒng)計量及控制界限C=——=————————=——=4.1樣本中的總?cè)毕輸?shù)樣本組數(shù)8220k∑c3、計算控制界限線查表7-2得：2、計算統(tǒng)計量20個鑄件的平均缺陷數(shù)cCL=c=4.1UCL=c+3√c=4.1+3√4.1=10.17LCL=c-3√c=4.1-3√4.1=-1.97(無意義）2/4/2023蘇秦主編《質(zhì)量管理與可靠性》機械工業(yè)出版社第四步繪c控制圖4、繪制c控制圖2/4/2023蘇秦主編《質(zhì)量管理與可靠性》機械工業(yè)出版社u圖（單位缺陷數(shù)控制圖）當(dāng)樣本容量n不固定時，用于判斷生產(chǎn)過程的單位產(chǎn)品缺陷數(shù)是否處于或保持在所要求的受控狀態(tài)。4、單位缺陷數(shù)控制圖（u圖）2/4/2023蘇秦主編《質(zhì)量管理與可靠性》機械工業(yè)出版社例試用單位缺陷數(shù)控制圖（u圖）對某電子儀器組裝車間的焊接質(zhì)量進(jìn)行控制。（1）收集數(shù)據(jù)該電子儀器組裝車間月度檢驗記錄如表7-8所示。2/4/2023蘇秦主編《質(zhì)量管理與可靠性》機械工業(yè)出版社第一步2/4/2023蘇秦主編《質(zhì)量管理與可靠性》機械工業(yè)出版社第二步2、計算樣本中的單位缺陷數(shù)uii=1,2,….k……2/4/2023蘇秦主編《質(zhì)量管理與可靠性》機械工業(yè)出版社第三步3、計算過程平均缺陷數(shù)u：2/4/2023蘇秦主編《質(zhì)量管理與可靠性》機械工業(yè)出版社第四步4、計算控制線從上式可以看出u圖的上、下限也隨著ni的變化。

2/4/2023蘇秦主編《質(zhì)量管理與可靠性》機械工業(yè)出版社第四步計算每一組樣本的控制界限，記入表7-6。2/4/2023蘇秦主編《質(zhì)量管理與可靠性》機械工業(yè)出版社第五步5、制作控制圖以樣本序號i為橫軸，ui為縱軸，作圖如圖7-8所示。2/4/2023蘇秦主編《質(zhì)量管理與可靠性》機械工業(yè)出版社第六步6、描點2/4/2023蘇秦主編《質(zhì)量管理與可靠性》機械工業(yè)出版社第七步7、分析生產(chǎn)過程是否處于統(tǒng)計控制狀態(tài)經(jīng)過分析，生產(chǎn)過程處于統(tǒng)計控制狀態(tài)。2/4/2023蘇秦主編《質(zhì)量管理與可靠性》機械工業(yè)出版社綜合舉例某廠生產(chǎn)一種零件，其長度要求為49.50±0.10(mm),生產(chǎn)過程質(zhì)量要求為過程能力指數(shù)不小于1，為對該過程實施連續(xù)監(jiān)控，試設(shè)計x-R圖；2/4/2023蘇秦主編《質(zhì)量管理與可靠性》機械工業(yè)出版社1、收集數(shù)據(jù)并加以分組

在5MIE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)。本例每隔2h，從生產(chǎn)過程中抽取5個零件，測量其長度值，組成一個大小為5的樣本，一共收集25個樣本.一般來說，制作x-R圖，每組樣本大小n≤10,組數(shù)k≥25.2/4/2023蘇秦主編《質(zhì)量管理與可靠性》機械工業(yè)出版社2、計算每組的樣本均值和樣本極差；i=1,2,…,k2/4/2023蘇秦主編《質(zhì)量管理與可靠性》機械工業(yè)出版社樣本

1

49.4850.062

49.5160.073

49.5000.064

49.4960.075

49.5300.116

49.5060.127

49.5040.108

49.5020.069

49.5060.1210

49.5260.0911

49.5000.1112

49.5120.0613

49.4940.0714

49.5260.10樣本

15

49.4900.0916

49.5040.0517

49.5100.0718

49.5060.0619

49.5100.0520

49.5020.0821

49.5160.1022

49.5020.0623

49.5020.0924

49.5000.0525

49.5240.11

1237.6692.00平均

49.50680.080

單位mm2/4/2023蘇秦主編《質(zhì)量管理與可靠性》機械工業(yè)出版社X-R圖數(shù)據(jù)表數(shù)據(jù)2/4/2023蘇秦主編《質(zhì)量管理與可靠性》機械工業(yè)出版社3、計算總平均和極差平均2/4/2023蘇秦主編《質(zhì)量管理與可靠性》機械工業(yè)出版社4、計算控制線；系數(shù)A(n)數(shù)值表上式中A2,D4,D3均從控制圖系數(shù)表中查得：當(dāng)n=5時，A2=0.577D3<0D4=2.1152/4/2023蘇秦主編《質(zhì)量管理與可靠性》機械工業(yè)出版社5、制作控制圖；

在方格紙上分別作圖和R圖，兩張圖必須畫在同一頁紙上，這樣以便對照分析。圖在上，R圖在下，軸縱在同一直線上，橫軸相互平行，并且刻度對齊。本例由于R圖的下限為負(fù)值，但極差R不可能為負(fù)值，所以R的下控制界限線可以省略。2/4/2023蘇秦主編《質(zhì)量管理與可靠性》機械工業(yè)出版社6、描點；UCL=49.553CL=49.5068LCL=49.4606x圖UCL=0.1692CL=0.08R圖2/4/2023蘇秦主編《質(zhì)量管理與可靠性》機械工業(yè)出版社7、分析生產(chǎn)過程是否處于統(tǒng)計控制狀態(tài)；利用分析用控制圖的判斷規(guī)則，分析生產(chǎn)過程是否處于統(tǒng)計控制狀態(tài)。本例經(jīng)分析，生產(chǎn)過程處于統(tǒng)計控制狀態(tài)。2/4/2023蘇秦主編《質(zhì)量管理與可靠性》機械工業(yè)出版社8、計算過程能力指數(shù)；求Cp值式中d2(n)查控制圖系數(shù)表，n=5時，d2(n)=2.3262)求修正系數(shù)kK=2/4/2023蘇秦主編《質(zhì)量管理與可靠性》機械工業(yè)出版社8、計算過程能力指數(shù)；3)求修正后的過程能力指數(shù)Cpk

倘若過程質(zhì)量要求為過程能力指數(shù)不小于1，則顯然不滿足要求，于是不能將分析用控制圖轉(zhuǎn)化為控制用控制圖，應(yīng)采取措施，提高加工精度。Cpk=(1-k)Cp=(1–0.068)×0.97=0.90

2/4/2023蘇秦主編《質(zhì)量管理與可靠性》機械工業(yè)出版社9、過程平均不合格品率；據(jù)過程平均不合格品率P與過程能力指數(shù)的關(guān)系，計算P值如下：2/4/2023蘇秦主編《質(zhì)量管理與可靠性》機械工業(yè)出版社第四節(jié)過程控制的實施2/4/2023蘇秦主編《質(zhì)量管理與可靠性》機械工業(yè)出版社一、過程控制概述過程控制就是維持工作長期處于穩(wěn)定受控狀態(tài)的活動過程控制必須具備以下條件要制定過程控制所需要的各種標(biāo)準(zhǔn)，包括產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)、作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、設(shè)備保證標(biāo)準(zhǔn)等。這些標(biāo)準(zhǔn)是作為判斷過程是否處于穩(wěn)定狀態(tài)的依據(jù)。要建立一套靈敏的信息反饋系統(tǒng)，把握過程實際執(zhí)行結(jié)果及其可能發(fā)展的趨勢。要具有糾正執(zhí)行結(jié)果同原有結(jié)果之間所產(chǎn)生偏差的措施。沒有糾正措施，過程控制就失去意義。2/4/2023蘇秦主編《質(zhì)量管理與可靠性》機械工業(yè)出版社一、過程控制概述過程控制內(nèi)容主要有：1．對生產(chǎn)條件5M1E的控制。2．對關(guān)鍵工程的控制。3．計量和測試的控制。4．不合格品控制。2/4/2023蘇秦主編《質(zhì)量管理與可靠性》機械工業(yè)出版社一、過程控制概述過程控制的實施是指為實現(xiàn)產(chǎn)品的符合性質(zhì)量而進(jìn)行的有組織、有系統(tǒng)的過程管理活動。過程控制的實施實際上是對過程的分析、控制和改進(jìn)。根據(jù)過程控制的對象和范圍不同，可將過程控制劃分為管理點、生產(chǎn)線和生產(chǎn)現(xiàn)場控制三個層次，即點、線和面的控制。2/4/2023蘇秦主編《質(zhì)量管理與可靠性》機械工業(yè)出版社二、過程分析方法技術(shù)分析方法技術(shù)分析方法主要依據(jù)工程技術(shù)手段和長期生產(chǎn)實踐經(jīng)驗來進(jìn)行，必須對所分析過程的專業(yè)技術(shù)有較深入的了解，才能對過程做出正確的分析。技術(shù)分析的方法適用于一些數(shù)據(jù)搜集困難的過程。統(tǒng)計分析方法ISO9000推薦的統(tǒng)計技術(shù)有：試驗設(shè)計/因素分析；方差/回歸分析；安全性評價/風(fēng)險分析；顯著性檢驗以及統(tǒng)計抽樣檢驗等。2/4/2023蘇秦主編《質(zhì)量管理與可靠性》機械工業(yè)出版社三、過程分析步驟過程分析，即判斷過程的運行狀態(tài)是否符合產(chǎn)品質(zhì)量要求，它是進(jìn)行過程設(shè)計，設(shè)備選擇及制定操作標(biāo)準(zhǔn)，技術(shù)規(guī)范的基礎(chǔ)。YN確定過程分析對象組成過程分析小組制定分析計劃調(diào)查過程現(xiàn)狀過程適宜性分析分析過程質(zhì)量因素確定主導(dǎo)因素制定對策實施對策，驗證效果原因不明，效果不明顯制定過程控制標(biāo)準(zhǔn)2/4/2023蘇秦主編《質(zhì)量管理與可靠性》機械工業(yè)出版社過程適宜性分析的方法

直接測定法。直接測定過程質(zhì)量因素的技術(shù)特性，判斷其是否達(dá)到所規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)，從而對未來的過程運行的可能狀態(tài)做出預(yù)測。差錯分析法。差錯是指操作、技術(shù)文件閱讀、傳遞等方面出現(xiàn)的失誤。實際產(chǎn)品測量法。依據(jù)一定的規(guī)律抽取樣品，進(jìn)行檢測而判斷過程的適宜性。過程能力分析法。2/4/2023蘇秦主編《質(zhì)量管理與可靠性》機械工業(yè)出版社過程主導(dǎo)因素分析

主導(dǎo)因素也稱支配性因素或主要因素，是指在眾多的過程質(zhì)量因素中，對產(chǎn)品質(zhì)量特性值有決定性影響的因素。它是事物的主要矛盾，與無關(guān)緊要的多數(shù)相比，它是極其重要的少數(shù)，他決定整個過程的優(yōu)劣。過程的主導(dǎo)因素往往是由特定的加工方式和性質(zhì)決定的，人們可以憑借專業(yè)技術(shù)和實踐經(jīng)驗來加以識別。2/4/2023蘇秦主編《質(zhì)量管理與可靠性》機械工業(yè)出版社四、過程控制計劃和實施過程控制計劃包括各過程全面控制計劃與過程管理點的控制計劃兩類。

過程全面控制計劃

編制質(zhì)量控制過程表：在過程流程圖的基礎(chǔ)上，通過過程分析，明確過程重要度（即劃分關(guān)鍵、重要及一般過程，確定過程控制的質(zhì)量特性值（或項目）、控制方法等。編制各個過程的控制文件：根據(jù)各個過程的質(zhì)量要求，編制相應(yīng)的各種實施控制的標(biāo)準(zhǔn)文件，信息記錄表，傳遞和反饋程序，檢查、考核、獎懲制度等。2/4/2023蘇秦主編《質(zhì)量管理與可靠性》機械工業(yè)出版社四、過程控制計劃和實施過程管理點控制計劃

過程管理點是為了保證過程處于穩(wěn)定狀態(tài)，重點控制質(zhì)量特性、關(guān)鍵部位以及主導(dǎo)因素等。設(shè)置管理點對管理點的要求過程管理點控制圖標(biāo)和文件編制過程管理點的管理方法2/4/2023蘇秦主編《質(zhì)量管理與可靠性》機械工業(yè)出版