质量统计分析Excel数据处理试验

1、质量统计分析质量统计分析Excel数据处理试验数据处理试验马立坤马立坤实验目的实验目的v加深对质量管理基本方法的理解加深对质量管理基本方法的理解v学习使用学习使用excel绘制排列图、控制图等常用的绘制排列图、控制图等常用的质量管理图表质量管理图表v掌握各种质量管理工具的分析和判断依据。掌握各种质量管理工具的分析和判断依据。v质量是反映质量是反映实体实体( (产品、过程或活动等产品、过程或活动等) )满足满足v明确和隐含需要的能力的特征和特性总和。明确和隐含需要的能力的特征和特性总和。质量管理应用的数据质量管理应用的数据一切用数据说话，数据是质量管理活动的基础。一切用数据说话，数据是质量管理活

2、动的基础。在质量管理过程中，需要有目的地收集有关质量数据，并对数据进在质量管理过程中，需要有目的地收集有关质量数据，并对数据进行归纳、整理、加工、分析，从中获得有关产品质量或生产状态的行归纳、整理、加工、分析，从中获得有关产品质量或生产状态的信息，从而发现产品存在的质量问题以及产生问题的原因，以便对信息，从而发现产品存在的质量问题以及产生问题的原因，以便对产品的设计、工艺进行改进，以保证和提高产品质量。产品的设计、工艺进行改进，以保证和提高产品质量。数据在质量管理中的作用数据在质量管理中的作用在产品设计、制造和销售中，各种与产品质量有关的数据能够为人在产品设计、制造和销售中，各种与产品质量有关

3、的数据能够为人们提供信息，从而帮助人们认识产品质量的变化规律，为改善和保们提供信息，从而帮助人们认识产品质量的变化规律，为改善和保证产品质量提供采取措施的依据。证产品质量提供采取措施的依据。 经营过程实质是数据的采集、传递和加工处理的过程，经营过程实质是数据的采集、传递和加工处理的过程，产品是数据的物质表现。产品是数据的物质表现。 总体又叫母体，是研究对象的全体。总体又叫母体，是研究对象的全体。一批零件、一个工序或某段时间内生产的同类产品的全部都可以称为总体。一批零件、一个工序或某段时间内生产的同类产品的全部都可以称为总体。构成总体的基本单位，称为个体。构成总体的基本单位，称为个体。每个零件、

4、每件产品都是一个个体。每个零件、每件产品都是一个个体。 总体总体样本样本结论结论数据数据抽样分析管理测试总体、样本、数据间的关系总体、样本、数据间的关系数据的收集数据的收集数据收集的目的数据收集的目的（1 1）掌握和了解生产现状。）掌握和了解生产现状。（2 2）分析质量问题，找出问题的原因，找到问题的症结所在。）分析质量问题，找出问题的原因，找到问题的症结所在。（3 3）对工序进行分析、调查，判断其是否稳定，以便采取措）对工序进行分析、调查，判断其是否稳定，以便采取措施施（4 4）调节、调整生产。）调节、调整生产。（5 5）对一批产品的质量进行评价和验收。）对一批产品的质量进行评价和验收。质量

5、特征数质量特征数抽样的目的是通过样本来反映总体。抽样的目的是通过样本来反映总体。在质量管理中，常常将测试的样本数据，通过整理加工，找出它们的在质量管理中，常常将测试的样本数据，通过整理加工，找出它们的特性，从而推断总体的变化规律、趋势和性质。特性，从而推断总体的变化规律、趋势和性质。一批数据的分布情况，可以用中心倾向及数据的分散程度来表示，表一批数据的分布情况，可以用中心倾向及数据的分散程度来表示，表示中心倾向的有平均值、中位值等，表示数据分散程度的有方差、标示中心倾向的有平均值、中位值等，表示数据分散程度的有方差、标准偏差、极差等。准偏差、极差等。质量特征数质量特征数2样本平均值样本平均值样

6、本中位值样本中位值X = X1+X2+X3 .+XnnX样本极差样本极差样本方差和样本标准偏差样本方差和样本标准偏差样本方差样本方差212212)(1)()(1niinxxnxxxxns标准偏差标准偏差nxxsnii12)(控制图控制图马立坤马立坤控制图控制图又叫管理图，是用来分析和判断工序是否又叫管理图，是用来分析和判断工序是否处于稳定状态的，并带有控制界限的图形。处于稳定状态的，并带有控制界限的图形。控制图是判别生产过程是否处于控制状态的一种控制图是判别生产过程是否处于控制状态的一种手段，利用它可以区分质量波动是由偶然原因引手段，利用它可以区分质量波动是由偶然原因引起的还是由系统原因引起的

7、。起的还是由系统原因引起的。控制图的基本形式控制图的基本形式中心线（中心线（CLCL）上控制界限上控制界限（UCLUCL）下控制界限（下控制界限（LCLLCL） X 3 3 0.135% 0.135% 质量特性 x控制界限的确定控制界限的确定以样本平均值以样本平均值X为中心线，上下取为中心线，上下取3倍的标准偏差倍的标准偏差（x ）来确定控制图的控制界限。）来确定控制图的控制界限。P 3 3 99.73 %2控制图的用途控制图的用途1 1、分析判断生产过程的稳定性，从而使生产过程、分析判断生产过程的稳定性，从而使生产过程处于统计控制状态处于统计控制状态2 2、及时发现生产过程中的异常现象和变异

8、，预防、及时发现生产过程中的异常现象和变异，预防不合格品发生不合格品发生3 3、查明生产设备和工艺装备的实际精度，以便作、查明生产设备和工艺装备的实际精度，以便作出正确的技术决定出正确的技术决定4 4、为评定产品质量提供依据、为评定产品质量提供依据控制图的实施循环控制图的实施循环抽取样本抽取样本检验检验绘制控制图绘制控制图过程是过程是否否异常异常过程正常过程正常过程异常过程异常原因分析原因分析对策措施对策措施YesNo控制图的种类控制图的种类数据数据类型类型分布分布控制图名称控制图名称数据数据类型类型分布分布控制图名称控制图名称计量计量正态正态分布分布均值均值标准差控标准差控制图制图计件计件二

9、项二项分布分布不合格率控制图不合格率控制图均值均值极差控制极差控制图图不合格数控制图不合格数控制图中位数中位数极差控极差控制图制图计点计点泊松泊松分布分布单位缺陷控制图单位缺陷控制图单值单值移动极差移动极差控制图控制图缺陷数控制图缺陷数控制图计量值控制图计量值控制图适用于产品质量特性为计量值的情形。适用于产品质量特性为计量值的情形。例如：长度、重量、时间、强度等连续变量。例如：长度、重量、时间、强度等连续变量。常用的计量值控制图有下面几种：常用的计量值控制图有下面几种：均值极差控制图（均值极差控制图（ 图）。图）。中位数极差控制图（中位数极差控制图（ 图）。图）。单值移动极差控制图（单值移动极

10、差控制图（ 图）。图）。均值标准差控制图（均值标准差控制图（ 图）。图）。Rx Rx sRxSx RX XRX X的期望值的期望值 x)(xE、n/)x(Dx2dRx的标准偏差的标准偏差可通过可通过k组大小为组大小为n的样本数据求得的样本数据求得的估计值的估计值=的估计值的估计值=x控制图控制界限的确定控制图控制界限的确定x控制图的控制界限为控制图的控制界限为RAxLCLxCLRAxndRxnxUCLx222)(33图R控制图的控制界限控制图的控制界限RDdRdRddLCLRCLRDdRdRdRUCLR323324233/3333图R的期望值的期望值R的标准偏差的标准偏差2)(dRE3)(dR

11、D1 1、收集数据并加以分组、收集数据并加以分组RX 均值均值极差极差X1X2XnXiRi1 1x11x12x1n2 2x21x22x2nkxk1xk2xkn样本号样本号测量值测量值数据表数据表2 2、计算每组的样本均值和样本极差、计算每组的样本均值和样本极差njjiixnx11i =1,2,k jinjjinjixxR11minmax3 3、计算全部样本组的平均样本均值和平均样本极差、计算全部样本组的平均样本均值和平均样本极差kiixkX11kiiRkR114 4、计算控制界限、计算控制界限n2 23 34 45 56 67 78 89 91010A(n)1.8811.8811.0231.0

12、230.7290.7290.5770.5770.4830.4830.4190.4190.3730.3730.3370.3370.3080.308D3(n)0.0760.0760.1360.1360.3370.3370.3080.308D4(n)3.2673.2672.5752.5752.2822.2822.1152.1152.0042.0041.9241.9241.8641.8641.8161.8161.7771.777系数系数A(n)数值表数值表RAxLCLxCLRAxUCLx22图RDLCLRCLRDUCLR34图5 5、制作控制图；、制作控制图；xx6 6、描点；、描点；UCL= 49.

13、553CL= 49.5068LCL= 49.4606 图UCL= 0.1692CL= 0.08R 图x7 7、记入有关事项、记入有关事项 在控制图上，应有记载零件名称、件号、工序名在控制图上，应有记载零件名称、件号、工序名称、质量特性、测量单位、标准要求、使用设备、称、质量特性、测量单位、标准要求、使用设备、操作者、记录者、检验者等项目的表头，并设置操作者、记录者、检验者等项目的表头，并设置查明原因的经过和处理意见。查明原因的经过和处理意见。1 1、收集数据并加以分组、收集数据并加以分组均值极差控制图数据表均值极差控制图数据表均值均值极差极差X1X2XnXiRi1 1x11x12x1n2 2x

14、21x22x2nkxk1xk2xkn样本号样本号测量值测量值样本 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样本 15 49.4900.0916 49.5040.0517 49.5100.0718 49.5060.0619 49.5100.0520 49.5020.0821 49.5160.10

15、22 49.5020.0623 49.5020.0924 49.5000.0525 49.5240.11 1237.6692.00平均 49.50680.080 51iixx ixiR51iixx ixiR表（某零件长度值数据表）表（某零件长度值数据表）2 2、计算每组的样本均值和样本极差、计算每组的样本均值和样本极差njjiixnx11i =1,2,kjinjjinjixxR11minmax3 3、计算全部样本组的平均样本均值和平均样本极差、计算全部样本组的平均样本均值和平均样本极差kiixkX15068.491kiiRkR10800.014.4.计算控制界限计算控制界限n2 23 34 4

16、5 56 67 78 89 91010A(n)1.8811.8811.0231.0230.7290.7290.5770.5770.4830.4830.4190.4190.3730.3730.3370.3370.3080.308D3(n)0.0760.0760.1360.1360.3370.3370.3080.308D4(n)3.2673.2672.5752.5752.2822.2822.1152.1152.0042.0041.9241.9241.8641.8641.8161.8161.7771.7774606.490800. 0577. 05068.495068.495530.490800.

17、0577. 05068.4922RAxLCLxCLRAxUCLx图RDLCLRCLRDUCLR340800. 01692. 00800. 0115. 2图5 5、制作控制图；、制作控制图；xx6 6、描点；、描点；UCL= 49.553CL= 49.5068LCL= 49.4606x 图UCL= 0.1692CL= 0.08R 图控制图的观察分析与使用控制图的观察分析与使用控制图的观察分析与判断控制图的观察分析与判断对控制图进行观察和分析是为了判断工序是处于受控对控制图进行观察和分析是为了判断工序是处于受控状态还是失控状态，以便决定是否有必要采取措施，状态还是失控状态，以便决定是否有必要采取措

18、施，消除异常因素，使生产恢复到受控状态。消除异常因素，使生产恢复到受控状态。控制图的判断依据控制图的判断依据“小概率事件小概率事件”原理原理1 1、受控状态的判断、受控状态的判断在受控状态下，生产过程只受偶然因素的影响。判断、在受控状态下，生产过程只受偶然因素的影响。判断、工序是否处于受控状态的基本原则：工序是否处于受控状态的基本原则：（1 1）所有样本点都在控制界限内）所有样本点都在控制界限内（2 2）位于中心线两侧的样本点数目大致相同）位于中心线两侧的样本点数目大致相同（3 3）离中心线越近，样本点越多。）离中心线越近，样本点越多。（4 4）样本点在控制界限内的散布是独立随机的，无明）样本

19、点在控制界限内的散布是独立随机的，无明显规律或倾向显规律或倾向因在受控状态下仍有小概率出现样本超出控制界限的情因在受控状态下仍有小概率出现样本超出控制界限的情况，所以对于以下情况仍可认为生产过程处于受控状态况，所以对于以下情况仍可认为生产过程处于受控状态及时找出界限外点的原因及时找出界限外点的原因2、失控状态的判断、失控状态的判断（1）样本点超出控制界限）样本点超出控制界限U UC CL LC CL LL LC CL L（2）控制界限内的点子排列方式有缺陷（非随机排列）控制界限内的点子排列方式有缺陷（非随机排列）1）相对于点子的中心线一侧，连续出现）相对于点子的中心线一侧，连续出现7点点“链链

20、”的情的情况况U UC CL LC CL LL LC CL L2）点子在中心线一侧多次出现时，出现下列情况为失控）点子在中心线一侧多次出现时，出现下列情况为失控状态状态U UC CL LC CL LL LC CL L3）点子有按次序连续上升或者连续下降的倾向。）点子有按次序连续上升或者连续下降的倾向。一般把一般把U UC CL LC CL LL LC CL L4）点子在靠近控制线出现的情况）点子在靠近控制线出现的情况U UC CL L= =3 3 C CL LL LC CL L= =3 3 2 2 - -2 2 5）点子具有周期变动的情况）点子具有周期变动的情况U UC CL LC CL LL

21、 LC CL L 排列图法排列图法排列图（主次因素分析图或帕累托图）。依据“关键的少数，次要的多数”规律，描绘出一条累计百分比曲线，以之寻找影响质量的关键少数问题，任何改进问题都可以用排列图指出工作的重点，并确定改进后的效果。排列图由两个纵坐标、一个横坐标、几个从左向右依次排列排列图由两个纵坐标、一个横坐标、几个从左向右依次排列的长方形和一条累积百分比曲线组成。左纵坐标表示频数，的长方形和一条累积百分比曲线组成。左纵坐标表示频数，如不良品的件数或损失金额；右纵坐标表示累积频率（以累如不良品的件数或损失金额；右纵坐标表示累积频率（以累积百分比表示）；横坐标表示影响质量的各个因素，按其影积百分比表

22、示）；横坐标表示影响质量的各个因素，按其影响程度大小从左到右顺序排列；折线表示各影响因素大小的响程度大小从左到右顺序排列；折线表示各影响因素大小的累积百分比，由左向右逐渐上升。累积百分比，由左向右逐渐上升。不良数50100150200比率66.7%84.6%89.7%93.8%100%20406080100 A B C D 其他通常影响质量特性的因素可分为三类：1、A类因素：也称为主要因素，它数量不多，但却是影响质量的关键因素，在排列图中，它是累积频率在080%范围的因素。2、B类因素：或称为次要因素，它对质量的影响小于A类因素。在排列图中，它是累积频率在80%90%范围内的因素。3、C类因素

23、：或称为一般因素，它对质量的影响极小。在排列图中，它是累积频率在90%100%范围的因素。排列图的作图方法步骤（1）收集一定期间的数据（2）将收集的数据进行整理，并填入统计表（3）计算各类项目的累计频数、频率及累计频率（4）按一定的比例，画出两个纵坐标和一个横坐标。（5）按各项目不合格品数的大小，依次在横坐标上画出柱形条（6）按右纵坐标的比例，找出各类项目的累计频率点，画出帕累托曲线。（7）在柱形条的上方注明各自的频数，在累计频率点旁注明累计频率值（8）在排列图的下方要注明排列图的名称、收集数据的时间、绘图者等。影响质量影响质量的原因的原因不良不良品数品数压偏压偏19不平行不平行22压反压反1

24、7尺寸超差尺寸超差12角度超差角度超差6其他其他5合计合计81影响质量影响质量的原因的原因不良不良品数品数不良不良品率品率累积累积百分比百分比不平行不平行2227.1627.16压偏压偏1923.4650.62压反压反1720.9971.61尺寸超差尺寸超差1214.8186.42角度超差角度超差67.4193.83其他其他56.17100例：依据表中所列资料，试画出排列图，并指出影响质量的主要因素。22191712651020304050607080102030405060708090100个不平行不平行 压偏压偏 压反压反 尺寸尺寸超差超差角度角度超差超差其他其他27.250.671.67

25、1.686.4影响质量的原因不良品数不良品率累积百分比不平行2227.1627.16压偏1923.4650.62压反1720.9971.61尺寸超差1214.8186.42角度超差67.4193.83其他56.171001、利用排列图寻找产品质量的改善重点；、利用排列图寻找产品质量的改善重点；2、利用排列图验证改善产品质量的效果；、利用排列图验证改善产品质量的效果；表现为横坐标上的因素排列顺序或矩形高度的变化表现为横坐标上的因素排列顺序或矩形高度的变化100% 实现的改善之前之前 之后之后 排列图的应用排列图的应用3、结合分层法，利用排列图对产品质量进行分层研究；、结合分层法，利用排列图对产品

26、质量进行分层研究；A B C实验实验1v以齿条总高为例，用以齿条总高为例，用excel软件绘制软件绘制 控制图。控制图。v设共有设共有25组数据，样本大小为组数据，样本大小为5，数据如下：，数据如下：Rx 样本编号样本编号标准值标准值测量值测量值1 1测量值测量值2 2测量值测量值3 3测量值测量值4 4测量值测量值5 51 12.82.82.8012.8012.8122.8122.8082.8082.8062.8062.8042.8042 22.82.82.8122.8122.8082.8082.8012.8012.8072.8072.8052.8053 32.82.82.8022.8022

27、.8032.8032.8042.8042.8052.8052.8062.8064 42.82.82.8092.8092.8032.8032.8082.8082.8042.8042.8012.8015 52.82.82.7992.7992.7822.7822.7852.7852.7942.7942.792.796 62.82.82.82.82.812.812.8252.8252.8122.8122.822.827 72.82.82.8232.8232.8192.8192.8252.8252.8252.8252.8252.8258 82.82.82.8132.8132.8152.8152.8152

28、.8152.8132.8132.8152.8159 92.82.82.792.792.7992.7992.7742.7742.752.752.7632.76310102.82.82.8032.8032.8052.8052.8062.8062.8052.8052.8052.80511112.82.82.8122.8122.8122.8122.8122.8122.8132.8132.8132.81312122.82.82.8082.8082.8072.8072.8032.8032.8122.8122.8152.81513132.82.82.8162.8162.8182.8182.8142.8142.8162.8162.8152.81514142.82.82.8062.8062.8162.8162.8192.8192.8152.8152.8172.81715152.82.82.8182.8182.832.832.8322.8322.8332.8332.8322.83216162.82.82.8162.8162.8152.8152.8142.8142.8162