【正文】 加以反映，此 2 異常因素（系統(tǒng)因素） ?在一定時間內(nèi)對生產(chǎn)過程起作用的因素。如材料成份、規(guī)格、 硬度的 顯著 變化；設(shè)備、工夾具安裝、調(diào)整不當(dāng)或損壞；刃具的過渡磨損；工人違反操作規(guī) 程等； ?因素造成較大的質(zhì)量波動，常常超出了規(guī)格范圍或存在超過規(guī)格范圍的危險； ?因素的影響在經(jīng)濟(jì)上是必須消除的； ?在技術(shù)上是易于識別、測量并且是可以消除和避免的 。 ?由異常因素造成的質(zhì)量特性值分布狀態(tài)隨時間的變化可能 發(fā) 生各種變化。 ∴由異常因素造成的波動稱為不正常的波動。此時的工序處于不穩(wěn)定狀態(tài) 或非受控狀態(tài)。對這樣的工序必須嚴(yán)加控制。 104 公差上限 公差下限 公差上限 公差下限 公差上限 公差下限 公差上限 公差下限 時間 生產(chǎn)過程的幾種狀態(tài) 圖 a 圖 b 圖 c 圖 d 105 ?在生產(chǎn)過程中，判別工序是否在受著異常因素的影響可以采取下面的方法 ：每隔一定的時間間隔，在生產(chǎn)的產(chǎn)品中進(jìn)行 隨機(jī)抽樣 ，并根據(jù)樣本數(shù)據(jù)觀察質(zhì)量特性值的分布狀態(tài) 。 若工序分布狀態(tài)不隨時間的推移而變化 (即如圖 a) ，說明工序處于穩(wěn)定狀態(tài)，只 受著偶然因素的影響；若工序分布狀態(tài)隨著時間的推移發(fā)生變化 (如圖 b,c,d)，說 明工序處于非穩(wěn)定狀態(tài)，正在有異常因素影響著它，必須立即采取措施消除異常因素的影響 。 ?概念：利用統(tǒng)計規(guī)律判別和 控制異常因素 造成的質(zhì)量波動，從而 保證工序處于控制狀態(tài)的手段 稱為 106 ?檢查是通過比較產(chǎn)品質(zhì)量特性測量值與規(guī)格要求 ，達(dá)到剔除不合格品的目的， 是事后把關(guān) 。統(tǒng)計工序控制是通過樣本數(shù)據(jù)分布狀態(tài)估計總體 分布狀態(tài)的變化，從而達(dá)到 預(yù)防異常因素造成的不正常質(zhì)量波動，消除質(zhì)量隱患的目的，是事先 ?檢查通常通過專門的測量儀器和設(shè)備得到測量值，并由檢查人員進(jìn)行判定。而統(tǒng)計工序 控制必須使用專門設(shè)計的控制圖 ?統(tǒng)計工序控制雖然會帶來一定程度的預(yù)防成本的提高，但卻能及早發(fā)現(xiàn)異常，采取措施消除隱患，帶來故障成本的大幅度降低。因此對比產(chǎn)品檢查，統(tǒng)計工序控制會帶來顯著的經(jīng) 107 一 控制圖及其基本構(gòu)造 二 控制圖的類型 三 控制界限的確定原理 ——3σ原理 108 ? 控制圖基本構(gòu)造 1 以隨時間推移而變動著的樣品號為橫坐標(biāo)，以質(zhì)量特性 值或其統(tǒng)計量為縱坐標(biāo)的平面坐 2 三條具有統(tǒng)計意義的控制線：中心線 CL、上控制線 UCL 和下控制線 LCL 3 一條質(zhì)量特性值或其統(tǒng)計量的波動曲線。 控制圖的構(gòu)造 控制上線 UCL 控制中線 CL 控制下線 LCL x(或x、R、S等) 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 樣本號（或時間） 109 控制圖應(yīng)用 在實際生產(chǎn)過程中，坐標(biāo)系及三條控制線是由質(zhì)量管理人員事先經(jīng)過工序能力調(diào)查及其數(shù)據(jù) 的收集與計算繪制好的。工序的操作人員按預(yù)先規(guī)定好的時間間隔抽取規(guī)定數(shù)量的樣品，將 樣品的測定值或其統(tǒng)計量在控制圖上打點并聯(lián)接為質(zhì)量波動曲線，并通過點子的位置及排 列情況判斷工序狀態(tài)。 110 由于數(shù)據(jù)分為計量值與計數(shù)值兩大類。因此控制圖分為計量值控制圖和計數(shù)值控制圖兩大類型。又因各種類型的控制圖所選擇的統(tǒng)計量不同，因此又可分為不同種類的控制圖。常用的各種控制圖的特點及適用場合如表 1所示。 二 控制圖的類型 1 按用途劃分 (1)分析用控制圖 。用間隔取樣的方法獲得數(shù)據(jù)。依據(jù)收集的 數(shù)據(jù)計算控制線、作出控制圖 ，并將數(shù)據(jù)在控制圖上打點， 以分析工序是否處于穩(wěn)定狀態(tài)，若發(fā)現(xiàn)異常，尋找原因， 采取 措施，使工序處于穩(wěn)定狀態(tài)；若工序穩(wěn)定，則進(jìn)入正 (2)控制用控制圖 。當(dāng)判斷工序處于穩(wěn)定狀態(tài)后，用于控制工 序用的控制圖。操作工人按規(guī) 定的取樣方式獲得數(shù)據(jù)，通 過打點觀察，控制異常因素的出現(xiàn)。 111 類別 名稱 管理圖符號 特 點 適用場合 計 量 值 控 制 圖 均值 — 極差控制圖 最常用，判斷工序是否異常的效果好，但計算工作量大 適用于產(chǎn)品批量較大而且穩(wěn)定正常的工序。 中位數(shù) — 極差控制圖 計算簡便，但效果較差些，便于現(xiàn)場使用 兩極控制圖 L—S 一張圖可同時控制均值和方差，計算簡單，使用方便 單值 — 移動極差控制圖 X—Rs 簡便省事，并能及時判斷工序是否處于穩(wěn)定狀態(tài)。缺點是不易發(fā)現(xiàn)工序分布中心的變化。 因各種原因（時間費用等）每次只能得到一個數(shù)據(jù)或希望盡快發(fā)現(xiàn)并消除異常原因 計 數(shù) 值 控 制 圖 不合格品數(shù)控制圖 pn 較常用，計算簡單，操作工人易于理解 樣本容量相等 不合格品率控制圖 p 計算量大，管理界限凹凸不平 樣本容量可以不等 缺陷數(shù)控制圖 C 較常用，計算簡單，操作工人易于理解，使用簡便 樣本容量（面積或長度）相等 單位缺陷數(shù)控制圖 U 計算量大，管理界限凹凸不平 樣本容量（面積或長度）不等 RX?~表 1 控制圖種類及適用場合 112 1 控制界限的重要性 對于偶然因素和異常因素引起的質(zhì)量波動，過去人們是直接憑經(jīng)驗進(jìn)行判斷和區(qū)別的。發(fā)明 了控制圖之后，就可以使用控制圖對工序狀態(tài)進(jìn)行客觀的、科學(xué)的判斷。而區(qū)別和 判斷兩類因 素造成的質(zhì)量波動的標(biāo)準(zhǔn)就是控制線。因此，如何合理地、經(jīng)濟(jì)地確定控制界限是控制圖的 核心問題。 2 確定方法 休哈特控制圖控制界限是以 3σ原理確定的。即以質(zhì)量特性統(tǒng)計量的均值作為控制中線 CL； 在距均值 177。 3σ處作控制上、下線。由 3σ原理確定的控制圖可以在最經(jīng)濟(jì)的條件下達(dá)到保證 生產(chǎn)過程穩(wěn)定的目的。 113 設(shè)工序處于正常狀態(tài)時，質(zhì)量特性總體的均值為 μ0，標(biāo)準(zhǔn)偏差為 σ，設(shè)三條控制線的位置分別為 CL= μ0 、 UCL= μ0 ＋ kσ， LCL= μ0 kσ。（見圖 3） ? 控制圖的兩類錯誤 ? 當(dāng)工序正常時，點子仍有落在控制界限外面的可能，此時會發(fā)生將正常波動判斷為非正常波動的錯誤 —— 誤發(fā)信號的錯誤，這種錯誤稱為 第一類錯誤 ，控制圖犯第一類錯誤的概率記為 α ? 設(shè)總體均值 μ0在異常因素的作用下移至 μ1 ， σ不變。此時，點子應(yīng)落在控 制界限外以發(fā)出警報。但卻也存在點子落在控制界限內(nèi)不發(fā)警報的可能。這將導(dǎo)致將非正常波動判斷 為正常波動的錯誤 —— 漏發(fā)信號的錯誤，這種錯誤稱為 第二類錯誤 ，控制圖第二類錯誤的概率記為 β。 ? 控制界限與兩類錯誤的關(guān)系 放寬控制界限，即 k越大，第一類錯誤的概率 α越小，第二類錯誤的概率β越大；反之，加嚴(yán)控制界限，即 k越小，第一類錯誤的概率 α越大，第二類錯誤的概率 β減小?？刂平缦尴禂?shù) k的確定應(yīng)以兩類錯誤判斷的總損失最小為原則。 ? 理論證明，當(dāng) k=3時，即控制圖上下界限距中心線 CL為 177。 3σ（ 即 6σ ） 時，合計損失為最小。 114 x LCL CL UCL α/2 α/2 β ?? k?0 ?? k?00?1圖 3 控制圖的兩類錯誤 第一類錯誤損失 第二類錯誤損失 圖 4 兩類錯誤損失圖 kσ 3σ 115 一 控制程序 二 各類控制圖作法舉例 三 控制圖的觀察與判斷 116 1 確定受控質(zhì)量特性 即明確控制對象。一般應(yīng)選擇可以計量 (或計數(shù) )、技術(shù)上可 控、對產(chǎn)品質(zhì)量影響大的關(guān)鍵部位、關(guān)鍵工序的關(guān)鍵質(zhì)量 2 選定控制圖種類 3 收集預(yù)備數(shù)據(jù) 4 計算控制界限 各種控制圖控制界限的計算方法及計算公式不同，但其計算 (1) (2) 5 作分析用控制圖并判斷工序是否處于穩(wěn)定狀態(tài) 6 與規(guī)格比較，確定控制用控制圖 7 控制用控制圖制好后，即可用它控制工序，使生產(chǎn)過程保持 在正常狀態(tài)。 117 判斷標(biāo)準(zhǔn) ： 工序質(zhì)量特性值分布的變化是通過控制圖上點子的分布體現(xiàn)出來的，因此工序是否處于穩(wěn)定狀態(tài)要依據(jù)點子的位置和排列來判斷。工序處于穩(wěn)定的控制狀態(tài)，必須同時滿足兩個條件： ?控制圖的點子全部在控制界限內(nèi)。 ?點子的排列無缺陷。即點子在控制界限內(nèi)的波動是隨機(jī)波動，不應(yīng)有明顯的規(guī)律性。點子排列的明顯規(guī)律性稱為點子的排列缺陷。 (1) 鏈 (2) 復(fù)合鏈 (3) 傾向 (4) 接近控制線 (5) 周期性變動 118 一 控制圖的兩類錯誤分析 二 控制圖的應(yīng)用要點 119 ?兩類錯誤 ： 第一類錯誤 ：誤發(fā)信號的錯誤，即工序正常，點子落在控制 界限外。第一類錯誤發(fā)生的概率記為 α。 第二類錯誤 ：漏發(fā)信號的錯誤，即工序異常，點子卻仍然 落在控制界限內(nèi)。第二類錯誤發(fā)生的概率記 為 β。 ?α計算 ：對于以 3σ原理確定的休哈特控制圖，第一類錯誤 的概率 α＝ ％（圖 16） ?β計算 ： β的大小需要對具體問題進(jìn)行具體分析。 120 α/2 β 0?α/2 ? nUCL 00 3 ?? ?? nLCL 00 3 ?? ??0??CL圖x圖 16 控制圖的兩類點錯誤分析 121 二 控制圖的應(yīng)用要點 1 (1)注意分層 ? 同一產(chǎn)品使用多臺設(shè)備加工時，由于每臺設(shè)備的精度，使用 年限、保養(yǎng)狀態(tài)不同，其質(zhì)量特 性值的分布狀態(tài)也各有差異。 因此，應(yīng)按不同的設(shè)備采集數(shù)據(jù)，分別進(jìn)行質(zhì)量分析與控制。 同樣，對不同的原材料，不同的操作人員，不同的工藝裝備 等條件也應(yīng)采取相應(yīng)的措施，進(jìn) 行分層控制，只有這樣，才 能使控制圖及時反映異常、并準(zhǔn)確、及時地找出異常原因。 ? 同一樣本中的幾個數(shù)據(jù)，也應(yīng)盡可能取自相同的生產(chǎn)條件， 如換刀前后 的數(shù)據(jù)不應(yīng)放入一個樣本，以充分反映生產(chǎn)過程 中生產(chǎn)條件之間的差異。 122 在一定的生產(chǎn)速度和批量條件下，選擇適當(dāng)?shù)?n和 h是使用控制圖時首先要解決的問題。樣本容量 n過小、抽樣間隔時間 h過長顯然不能及時、準(zhǔn)確地反映工序狀況。 n大一些， h小一些， 對生產(chǎn)過程的了解就會及時和準(zhǔn)確一些，結(jié)論也相對可靠一些。但 n、 h的加大又會造成工作 量及費用的增加。綜合考慮可靠性和經(jīng)濟(jì)性兩方面的因素，在選擇 n、 h時應(yīng)注意以下原則： ②對控制圖的靈敏度要求高時， n ③工序偏離正常狀態(tài)后造成的損失較大時， h應(yīng)小一 些；反之，檢測費用較大時， h可取得大 一些。 123 為使控制圖適應(yīng)今后一段時期的生產(chǎn)過程，在最初確定控制界限時，常常需要進(jìn)行反復(fù)計算 。經(jīng)過一段時間的控制，工序狀態(tài)有了改善，原來的控制界限就不再適合作為判定基準(zhǔn)。此 時，應(yīng)重新收集數(shù)據(jù)計算控制線。以使控制圖適應(yīng)生產(chǎn)過程。 2