第十三章统计工序(过程)控制 13.1基本概念 13.2控制图类型及其原理 133控制图的绘制与判断 134控制图的两类错误分析及应用要点
1 第十三章 统计工序（过程）控制 13.1 基本概念 13.2 控制图类型及其原理 13.3 控制图的绘制与判断 13.4 控制图的两类错误分析及应用要点
131基本概念 影响因素分类 统计工序控制的概念 统计工序控制与产品检查的区别
2 13.1 基本概念 一 影响因素分类 二 统计工序控制的概念 三 统计工序控制与产品检查的区别
影响因素分类 1偶然因素(随机因素) 对生产过程一直起作用的因素。如材料成分、规格、硬度等的微小变化:设备的微 震动;刃具的正常磨损;夹具的弹性变型及微小松动;工人操作的微小不均匀性等; 对质量波动的影响并不大,一般来说,并不超出工序规格范围 因素的影响在经济上并不值得消除: 在技术上也是难以测量、难以避免的; °由偶然因素造成的质量特性值分布状态不随时间的变化而变化 由偶然因素造成的质量波动称为正常的波动,这种波动一般通过公差加以反映,此时 的工序处于稳定状态或受控状态。 2异常因素(系统因素) 在一定时间内对生产过程起作用的因素。如材料成份、规格、硬度的显著变化;设 备、工夹具安装、调整不当或损坏;刃具的过渡磨损;工人违反操作规程等; 因素造成较大的质量波动,常常超岀了规格范围或存在超过规格范围的危险; 因素的影响在经济上是必须消除的; 在技术上是易于识别、测量并且是可以消除和避免的; 由异常因素造成的质量特性值分布状态随时间的变化可能发生各种变化 由异常因素造成的波动称为不正常的波动。此时的工序处于不稳定状态或非受控状 态。对这样的工序必须严加控制
3 一 1 偶然因素（随机因素） • 对生产过程一直起作用的因素。如材料成分、规格、硬度等的 微小变化；设备的微 小 震动；刃具的正常磨损；夹具的弹性变型及微小松动；工人操作的微 小不均匀性等； • 对质量波动的影响并不大，一般来说，并不超出工序规格范围； • 因素的影响在经济上并不值得消除； • 在技术上也是难以测量、难以避免的； • 由偶然因素造成的质量特性值分布状态不随时间的变化而变化。 ∴由偶然因素造成的质 量波动称为正常的波动，这种波动一般通过公差加以反映，此时 2 异常因素（系统因素） ⚫ 在一定时间内对生产过程起作用的因素。如材料成份、规格、 硬度的显著变化；设 备、工夹具安装、调整不当或损坏；刃具的过渡磨损；工人违反操作规 程等； ⚫ 因素造成较大的质量波动，常常超出了规格范围或存在超过规格范围的危险； ⚫ 因素的影响在经济上是必须消除的； ⚫ 在技术上是易于识别、测量并且是可以消除和避免的 ; ⚫ 由异常因素造成的质量特性值分布状态随时间的变化可能 发 生各种变化。 ∴由异常因素造成的波动称为不正常的波动。此时的工序处于不稳定状态 或非受控状 态。对这样的工序必须严加控制
公差上限 公差上限 公差下限 公差下限 图a 图b 公差上限 公差上限 公差下限 公差下限 图 时间图d 生产过程的几种状态
4 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 时间 生产过程的几种状态 图a 图b 图c 图d
二统计工序控制的概念 ●在生产过程中,判别工序是否在受着异常因素的影 响可以采取下面的方法:每隔一定的时间间隔,在 生产的产品中进行随机抽样,并根据样本数据观察 质量特性值的分布状态。若工序分布状态不随时间 的推移而变化(即如图a),说明工序处于稳定状态, 只受着偶然因素的影响;若工序分布状态随着时间 的推移发生变化(如图b,ca,说明工序处于非稳定 状态,正在有异常因素影响着它,必须立即采取措 施消除异常因素的影响 ●概念:利用统计规律判别和控制异常因素造成的质 量波动,从而保证工序处于控制状态的手段称为统 计工序控制
5 二 统计工序控制的概念 ⚫在生产过程中，判别工序是否在受着异常因素的影 响可以采取下面的方法 ：每隔一定的时间间隔，在 生产的产品中进行随机抽样，并根据样本数据观察 质量特性值的分布状态 。若工序分布状态不随时间 的推移而变化(即如图a) ，说明工序处于稳定状态， 只 受着偶然因素的影响；若工序分布状态随着时间 的推移发生变化(如图b,c,d)，说 明工序处于非稳定 状态，正在有异常因素影响着它，必须立即采取措 施消除异常因素的影响 。 ⚫概念：利用统计规律判别和控制异常因素造成的质 量波动，从而保证工序处于控制状态的手段 称为统
统计工序控制与产品检查的区别 统计工序控制与产品检查有着本质的区别。 ●检査是通过比较产品质量特性测量值与规格要求,达到剔除 不合格品的目的,是事后把关。统计工序控制是通过样本数 据分布状态估计总体分布状态的变化,从而达到预防异常因 素造成的不正常质量波动,消除质量隐患的目的,是事先预 防 ●检查通常通过专门的测量仪器和设备得到测量值,并由检查 人员进行判定。而统计工序控制必须使用专门设计的控制图, 并按一定的判定规则判定工序状态是否处于正常状态。 统计工序控制虽然会带来一定程度的预防成本的提高,但却 能及早发现异常,采取措施消除隐患,带来故障成本的大幅 度降低。因此对比产品检査,统计工序控制会带来显著的经 济效果
6 三 统计工序控制与产品检查的区别 统计工序控制与产品检查有着本质的区别。 ⚫检查是通过比较产品质量特性测量值与规格要求 ，达到剔除 不合格品的目的，是事后把关。统计工序控制是通过样本数 据分布状态估计总体 分布状态的变化，从而达到预防异常因 素造成的不正常质量波动，消除质量隐患的目的，是事先预 ⚫检查通常通过专门的测量仪器和设备得到测量值，并由检查 人员进行判定。而统计工序 控制必须使用专门设计的控制图， ⚫统计工序控制虽然会带来一定程度的预防成本的提高，但却 能及早发现异常，采取措施消除隐患，带来故障成本的大幅 度降低。因此对比产品检查，统计工序控制会带来显著的经
132控制图类型及其原理 控制图及其基本构造 控制图的类型 三控制界限的确定原理—3σ原
7 13.2 一 控制图及其基本构造 二 控制图的类型 三 控制界限的确定原理——3σ原理
控制图及其基本构造 ●产生:控制图是由美国贝尔(BeD通信研究所的休哈特 WA Shewhart)博 士发明的,因此也称休哈特控制图 ●定义:控制图是反映和控制质量特性值分布状态随时间而发生的变动情况 的图表。它是判断工序是否处于稳定状态、保持生产过程始终处 于正常状态的有效工具 ●控制图与趋势图的比较 采用趋势图可以掌握不断变化着的工序状态。为了判别工序的质量波动是正 常波动还是非正常波动,在趋势图的基础上,控制图发生如下变化 ①纵坐标可能是质量特性值,也可能是其统计量,如x、R等 ②增加上、中、下三条控制线作为判断工序有无异常的标准和尺度 若点子落在控制界限内,认为工序的波动是正常的波动:若点子 落在控制界限外或其排列有明显缺陷,则说明工序有异常因素的 影响。 控制图基本构造 应用
8 一 控制图及其基本构造 ⚫ 产生：控制图是由美国贝尔(Bell)通信研究所的休哈特(W.A Shewhart)博 士发明的，因 此也称休哈特控制图。 ⚫ 定义：控制图是反映和控制质量特性值分布状态随时间而发生的变动情况 的图表。它是判断工序是否处于稳定状态、保持生产过程始终处 于正常状态的有效工具。 ⚫ 控制图与趋势图的比较 采用趋势图可以掌握不断变化着的工序状态。为了判别工序的质量波动是正 常波动还是非正常波动，在趋势图的基础上，控制图发生如下变化： ①纵坐标可能是质量特性值，也可能是其统计量，如 、R等； ②增加上、中、下三条控制线作为判断工序有无异常的标准和尺度。 若点子落在控制界限内，认为工序的波动是正常的波动；若点子 落在控制界限外或其排列有明显缺陷，则说明工序有异常因素的 影响。 x x 、 ~ • 控制图基本构造 • 应用
●控制图基本构造 控制上线LCL 控制中线CL 控制下线LC 0123456789101112131415161718 样本号(或时间) 控制图的构造 1以随时间推移而变动着的样品号为横坐标,以质量特性 值或其统计量为纵坐标的平面坐标系; 2三条具有统计意义的控制线:中心线CL、上控制线UCL 和下控制线LCL; 3一条质量特性值或其统计量的波动曲线
9 ⚫ 控制图基本构造 1 以随时间推移而变动着的样品号为横坐标，以质量特性 值或其统计量为纵坐标的平面坐 2 三条具有统计意义的控制线：中心线CL、上控制线UCL 和下控制线LCL 3 一条质量特性值或其统计量的波动曲线。 控制图的构造 控制上线UCL 控制中线CL 控制下线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 样本号（或时间）
控制图应用 在实际生产过程中,坐标系及三条控制线是由质量管理人员 事先经过工序能力调查及其数据的收集与计算绘制好的。工 序的操作人员按预先规定好的时间间隔抽取规定数量的样品, 将样品的测定值或其统计量在控制图上打点并联接为质量波 动曲线,并通过点子的位置及排列情况判断工序状态
10 控制图应用 在实际生产过程中，坐标系及三条控制线是由质量管理人员 事先经过工序能力调查及其数据 的收集与计算绘制好的。工 序的操作人员按预先规定好的时间间隔抽取规定数量的样品， 将 样品的测定值或其统计量在控制图上打点并联接为质量波 动曲线，并通过点子的位置及排 列情况判断工序状态