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1、第四章 常规控制图的应用 什么是常规控制图？ 常规控制图就是休哈特控制图，我国列为国标，2001年进行修改并等同采用了国标标准。编号为：GB/T 4091-2001 等同采用ISO 8258-1991。常规控制图是美国休哈特博士在20世纪20年代首创的，现今统称为SPC图，指对过程的统计过程控制。 Statistical Process Control 当初休哈特博士是为了保证预防原则的实现而创立的。所以控制图是对过程质量特性值进行测定、记录、评估，从而监视过程是否处于控制状态的一种用统计方法设计的用图。 在ISO 9001：2000中的8.2.3条款要求对过程监视和测量。采用SPC图组织能够
2、适宜的对质量管理体系的各个过程实施监视和测量。我们学习的目的主要是为了组织对统计过程争取监视和测量。,一，控制图应用前应当考虑的问题 1 企业应具备的基本条件 （1）企业的质量管理基础较扎实 规章制度健全，全员参与管理，员工能理解并坚决执行。 建议组织通过GB/T19001-2000标准的质量管理体系认证。 有完整记录，质量问题具有可追溯性。 （2）企业生产过程稳定； （3）对员工有关统计技术应用培训较充分； （4）技术力量、资源设备适宜； （5）环境条件符合产品质量 要求。 2 应用控制图之前需要考虑的若干问题 （1） 组织应具备应用统计技术的基本条件； （2） 应清楚在什么情况下可以应用统
3、计过程控制图；,（3）如何选择控制对象；（4）选择控制图种类应遵循的原则；（5）样本（子组）抽取原理：合理子组原则；（6）基本掌握异常分析原则；（7）计量值控制图一定要两图联用；（8）控制图的保存为了“了解过程质量水平”，制订今后的对策，为顾客提供过程质量信息；（9）生产条件变更时，应重新设计统计过程控制界限；（10）过程控制图应体现预防为主的原则，统计过程控制图应按“二十字真经”实施：“查找异因、采取措施、加以消除、不再出现、纳入标准。”,3 控制对象的选择 对组织内的过程主要质量特性，特别是对最终产品质量有影响的关键过程实施质量控制：如均值、标准偏差、极差、中位数、不合格品数、不合格品率等
4、。4 统计过程控制图种类很多，应会选择控制图种类。 当确定了控制对象后应根据所控制质量特性值性质及样本状况选择适宜的控制图图种。 控制图图种选择原则如图所示：,选择常规控制图的原则,按控制图对象确定质量特性,是计量值否,过程质量均匀否（只能取单值）,单值-移动极差控制图,X-RS图,易于计量吗？,样本量10否,S值易计算否,是记点值否,样本是常数否,是计量值否,中位数-极差控制图,均值-极差控制图,图,均值标准差控制图,不合格控制图,P图、Pn图,不合格品控制图,P图,不合格数控制图,C图、U图,单位不合格数控制图,U图,样本是常数否,是,是,是,是,是,是,是,是,是,否,否,否,否,否,否
5、,否,否,常规控制图 依据国标GB/T 4091-2001 idt ISO8258：1991,正态分布（计量数据）,（计件数据） 二项分布,（计点数据） 泊松分布,6 控制图异常分析的原则 异常分析的原则是：先自身、后他人。先内部、后外部。 异常分析应将专业技术、质量管理结合全面分析。 7 控制图的保管：按质量管理体系要求中的记录控制实施。,合理子组原则,“组内差异只由偶因造成，组间差异主要由异因造成。”,前一句的目的在于保证控制图上下控制界限在3原则下，能够及时对异因的作用发出统计信号。由此，要求在取样本组时应在短时间隔内取（即最好连续取样），以免异因进入样本组（子组）。,根据后一句的要求，
6、为了便于发现异因，当过程不稳，变化激烈时应多抽取样本组（时间间隔要短），而在过程平稳时，则可少抽取样本（取样时间间隔要长一些）。,若不遵守上述合理子组原则，在最坏情况下，甚至可使控制图失去控制的作用。,二 控制图的应用 控制图的应用是我们学习的主要目的，要求会选用、会查表、会做图、会控制和分析。不要时间用在公式来源的推导上。 （一）各类控制图用途简述 1 -R 均值极差控制图：对于计量数据而言，是最常用最基本的控制图。它用于控制如：长度、重量、强度、纯度、时间等的正态分布的质量特性值。,X控制图用于观察正态分布的均值变化；R控制图用于观察正态分布的分散或变异的变化。两图联用观察正态分布的变化。
7、 2 -S 均值标准差控制图：它与 -R图相似，只是用标准差S 代替了极差R。极差计算简便，所以用的广泛。当 n10时， 应用极差估计总体标准差效率降低，需要应用S图来代替R图。 3 - R控制图与 -R 图相似，只不过用中位数代替 所以称,中位数极差控制图，中位数是一个数列按顺序大小排列而居中的数叫中位数。如：1、2、3、4、5、6、7、8、9而中位数是5 如：2、3、7、9、13、18 规定中间两个数的均值 为中位数，8为中位数。 当然选择数列为奇位数取中位数简单。 中位数极差控制图计算简单，计入控制图好计算。不过现在计算机应用很普及，计算平均差很容易，所以用此控制图渐少。,4 XRS 单
8、值移动极差控制图 在某些生产活动流水作业很快，用其他控制图不适宜，而质量特性值比较稳定，用该控制图适宜，但检出力较弱。5 P控制图：不合格品率控制图，是在计数值的计件的质量特性值场合。在根据多种检查项目综合起来确定不合格品率的情况，当控制图显示异常后难以找出异常原因。因此，使用P图时应选择重要的检查项目作为判断不合格品的依据。所以P图用于控制不合格品率、废品率,交货延期率、缺勤率、差错率等。6 np控制图：不合格品数控制图用于控制不合格品数的场合。 n为样本数，p为不合格品率。此控制图由于n 大小变化时， np控制图的控制线全部成为凹凸状，比较麻烦，故只在 n 大小相同的情况下，才应用此图。
9、n 不相同时采用通用np控制图。7 C控制图，称不合格数控制图。用于一部机器，一个部件，一个长度，一定面积或任何一定单位出现的不合格数目。如一匹布上 的疵点数，铸件上的砂眼数、一平方米玻璃上气泡数、每页印刷 错误数、办公室的差错次数等。,8 u控制图，称为单位不合格数控制图 一定单位内，n的大小不变时可用C图。当n的大小变化时，则应换算为平均每单位的不合格数后再使用U控制图。如某净化车间2cm3的单位中尘粒5个，下次抽检是3cm3内含尘粒为6个。应换算成每立方厘米后，实施控制其不合格数。,二、 R控制图应用举例 某手表厂，为了提高手表的质量，用排列图分析造成手表不合格品的各种原因，发现“仃摆”
10、占第一位。其原因是螺栓脱落、松动所造成的。为此，决定应用控制图对装配操作时，扭矩进行统计过程控制。 问题分析：手表螺栓扭矩是计量质量特性值，应选用正态分布统计 过程控制图 手表是大批量生产，容易得到足够的样本数据，故选用 灵敏较高的 R控制图。并按照：控制图作业指导书 建立 R控制图。程序步骤： 步骤1：取预备数据. 按“作业指导书”的策划要求，取样本数据125个分成子组 K=25组 .每组样本n=5，每小时取一个子组数据， 并记录在“扭矩测量记录表”中见例表1（后面） 扭矩测量记录表及第一次 图计算表(见下页),步骤2：计算统计量 （1）计算子组平均值 举例第一子组：,依照子组1的方法计算出
11、25组的 ：(2)计算子组的极差R 第一子组：R1=Rmax-Rmin=174-154=20 依照子组1的方法计算出25组的R；（3）计算样本总的平均值 K为子组数（4）计算样本极差平均值,步骤3：计算控制界限，确定中心线 见控制图原则，“先作R图，在作 图”。 （1）计算R图的控制限。 当子组样本大小n=5时，查171页表4-6“计量值控制图”系数表 得D4=2.114，D3=0，代入R图的公式得到 UCLR=D4 =2.11414.80=30.187930.188 CLR= =14.280 LCLR=D3 =0（可不考虑，但不等于没下控制限） 制作R图，从R图上分析符合判准则。所以，可以制
12、作 图（2）计算 图的控制限。 n=5从171页表4-6中可查的系数A2=0.577，将 和 代入 图的公式， 图的公式， ， 得到,制作 图从 图以及数值记录上可看出第13组数值 =155.0，已经超出了下控制限，按判异准则，属于异常数据。经过分析：调查是由于夹具故障造成的异因。进行改进夹具后去掉第13组数据，重新计算 控制图的控制界限。从新计算统计量。,30.188,14.280,0.000,1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 1415 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25,R图,手表装配线（扭矩）控制图,样本序号,步骤4：去掉13组后计算 ； ，,代入R图与 图公式，得 图的控制限如下：,从扭矩记录表上看出R图中的第17组的R=30 判异出界。于是再查找原因，去掉异因，舍去R图中第17组数据，从新计算R图的控制限。步骤5：去掉第17组计算 和 ，K=23（1）计算：,（2）计算R图控制限（第3次的计算）,从测量记录表和R图上看出没有出界点，可以判稳，可以作 图 （3）计算第三次的 图控制限如下：,将第三次修改后的23组数值，制作R和 图，从子组23组数观察，过程处于“稳态”见教材180页图4-18这样的“稳态”我们称其为“统计稳态”它是去掉第13组，第17组后，是按20字方针处置后进行其判稳的。,
