统计质量管理

1、目 录TOC o 1-3 h z HYPERLINK l _Toc199474625 第十四章 统计计质量管理 PAGEREF _Toc199474625 h 2 HYPERLINK l _Toc199474626 第一节 质量与与质量管理 PAGEREF _Toc199474626 h 3 HYPERLINK l _Toc199474627 一、质量与质量量波动原因 PAGEREF _Toc199474627 h 3 HYPERLINK l _Toc199474628 二、质量管理与与统计质量管管理 PAGEREF _Toc199474628 h 3 HYPERLINK l _Toc1994

2、74629 三、质量管理的的简要历程 PAGEREF _Toc199474629 h 3 HYPERLINK l _Toc199474630 第二节 质量管管理中的两个个常用图形 PAGEREF _Toc199474630 h 4 HYPERLINK l _Toc199474631 一、帕累托图 PAGEREF _Toc199474631 h 4 HYPERLINK l _Toc199474632 二、鱼刺图 PAGEREF _Toc199474632 h 55 HYPERLINK l _Toc199474633 第三节 统计过过程控制图 PAGEREF _Toc199474633 h 6 H

3、YPERLINK l _Toc199474634 一、计量值控制制图 PAGEREF _Toc199474634 h 7 HYPERLINK l _Toc199474635 二、计数值控制制图 PAGEREF _Toc199474635 h 9 HYPERLINK l _Toc199474636 三、控制图的观观察分析 PAGEREF _Toc199474636 h 12 HYPERLINK l _Toc199474637 第四节 工序能能力分析 PAGEREF _Toc199474637 h 13 HYPERLINK l _Toc199474638 一、工序能力指指数 PAGEREF _To

4、c199474638 h 13 HYPERLINK l _Toc199474639 二、工序能力评评价 PAGEREF _Toc199474639 h 16 HYPERLINK l _Toc199474640 三、控制用控制制图 PAGEREF _Toc199474640 h 16 HYPERLINK l _Toc199474641 英文摘要与关键键词 PAGEREF _Toc199474641 h 17 HYPERLINK l _Toc199474642 习 题 PAGEREF _Toc199474642 h 18第十四章 统计计质量管理通过本章的学习习，我们应该该知道：质量管理的发展展历史

5、帕累托图如何绘绘制鱼刺图如何绘制制如何绘制图工序能力指数的的计算第一节 质量与与质量管理一、质量与质量量波动原因质量是一个动态态发展的概念念，其最初的的解释是指产产品的可用性性、可靠性和和经济性。随随着人们对产产品质量认识识的深化，产产生了广义的的质量概念，我我们把工作质质量也列入其其中。质量好好坏不是孤立立的，而是同同产品的生产产制造过程紧紧密相关，产产品的设计、原原材料、工艺艺、加工、检检验、包装、销销售、售后服服务等，都是是产品质量的的范畴。我们们不仅要在技技术环节上精精益求精，也也要注重产品品的质量管理理，这样才能能最终生产出出优质产品。现代工业产品的的质量一般都都是通过规格格和标准反

6、映映出来的，如如灯泡、电池池要有一定的的使用寿命，钢钢丝绳、化学学纤维要有一一定的抗拉强强度等等。但但是在具体加加工制造的过过程中，即使使是同一个人人、同一台机机器、同样的的原材料和同同样的操作方方式，生产出出来的产品也也不会完全一一样。一批产产品的质量水水平，总是围围绕着某个平平均数上下发发生变化，这这就是产品质质量的波动。影影响产品质量量的原因主要要是：1. 系统性原原因导致生产过程出出现失控状态态的原因，称称为系统性原原因，又叫异异常原因。系系统性原因的的特点是：（11）对产品质质量的影响特特别大，可直直接造成大面面积废品、次次品的出现；（2）不是是生产过程中中始终存在的的；（3）一一旦

7、发生系统统性原因，产产品质量整体体上会向同一一方向变化；（4）容易易识别也能消消除。例如，原原材料不合格格，机器设备备故障，操作作方法不当等等，就会产生生系统性影响响。2. 随机性原原因由5M1E（人人员Man、机机器Machhine、原原材料Matteriall、加工方法法Methood、测量工工具Meassure和环环境Enviironmeent）这类类偶然性因素素变化所引起起的产品质量量的变化，称称为随机性原原因或偶然性性原因。随机机性原因的特特点是：（11）对产品质质量的影响比比较小；（22）在整个生生产过程始终终存在，具有有经常性：（33）不会引起起产品质量向向同一个方向向变化；（4

8、4）不易识别别，能够加以以控制或减少少但不能消除除。系统性原因和随随机性原因是是相对而言的的，在一定的的条件下，它它们可以相互互转化。如果果对产品质量量的要求不那那么高，某些些系统性原因因不很严重的的话，也可以以把它当作随随机性原因来来处理，相反反，随着科技技水平和管理理水平的提高高，原来不易易识别不易控控制的偶然性性影响，也可可能被识别出出来并能够进进行控制。二、质量管理与与统计质量管管理质量管理是企业业管理活动中中的一项重要要的内容，质质量管理是在在质量方面指指挥和控制组组织的协调的的活动，贯穿穿于企业管理理活动的全过过程。质量管管理涉及组织织的各个方面面，它要求围围绕产品质量量形成的全过

9、过程，通过建建立和实施质质量方针和质质量目标，从从而向市场提提供符合顾客客和其他相关关方要求的产产品。主要活活动通常包括括：制定质量量方针和质量量目标；进行行质量策划、质质量控制、质质量保证和质质量改进。由于统计方法在在质量管理中中的重要作用用，很多人有有时把质量管管理与统计质质量管理等同同对待，因为为首先在质量量管理所使用用的技术手段段和定量方法法中，绝大部部分与统计方方法相关，其其次它也表明明了质量管理理发展过程中中统计方法独独特的历史地地位和作用，可可以说现代质质量管理主要要就是从引进进统计方法开开始的。当代代权威的质量量管理专家朱朱兰（JMJurann）认为，统统计质量管理理是为了最经

10、经济地生产最最有用的并且且有人购买的的产品，而在在生产的所有有阶段中应用用统计手段。统计是一门方法法论性质的学学科，统计质质量管理确切切地说是统计计方法在质量量管理活动中中的应用，它它能帮助我们们进行产品质质量的定位和和设计，并且且在加工过程程中帮助我们们发现质量状状态及其变动动，以及防止止不合格品出出厂，从而实实现企业赢利利的目的。三、质量管理的的简要历程1. 质量检验验阶段在20世纪初出出现了以Taaylor为为代表的科学学管理运动，实实际上是工长长管理，后来来是检验员质质量管理。主主要是通过严严格检验来保保证生产的产产品或转入下下工序零部件件的质量。仅仅能对产品的的质量实行事事后把关。缺

11、缺点是事后把把关，不能预预防不合格，产产品不能全部部检验。19924年休哈哈特提出创立立“质量控制图图”，提出“预防缺陷”的概念。2. 统计质量量管理阶段特点是利用数理理统计原理在在生产工序间间进行质量控控制，从而预预防不合格品品的大量产生生。美国在军军需企业生产产中采用“抽样检查法法”。19466年ELGrantt出版统计计质量管理。休休哈特理论认认为，产品质质量不是检验验出来的，而而是生产制造造出来的，质质量控制（QQualitty Conntrol，简简称QC）的的重点应放在在制造阶段，从从而将质量控控制从事后把把关提前到制制造阶段。这这种方法具有有专用性，不不是多数人都都需要或能够够掌

12、握的。主主要工具是基基于现状的科科学检测、可可接受的质量量水平以及补补救措施的质质量控制。3. 全面质量量管理阶段最早提出全面质质量管理概念念的是美国通通用电气公司司质量经理菲菲根堡姆。11961年，他他的著作全全面质量管理理出版。该该书强调执行行质量职能是是公司全体人人员的责任，应应该使企业全全体人员都具具有质量意识识和承担质量量的责任。他他指出：“全全面质量管理理是为了能够够在最经济的的水平上并考考虑到充分满满足用户要求求的条件下进进行市场研究究、设计、生生产和服务，把把企业各部门门的研制质量量、维持质量量和提高质量量的活动构成成为一体的有有效体系”。60年代以后，菲菲根堡姆的全全面质量管

13、理理概念逐步被被世界各国所所接受，并在在运用时各有有所长。在日日本被称为全全公司的质量量控制（CWWQC）或一一贯质量管理理（新日本制制铁公司），在在加拿大总结结制定为四级级质量大纲标标准（即CSSAZ2999），在英国国总结制定为为三级质量保保证体系标准准（即BS55750）等等等。19887年，国际际标准化组织织（Inteernatiional Organnizatiion foor Staandarddizatiion，简称称ISO）又又在总结各国国全面质量管管理经验的基基础上，制定定了ISO99000质质量管理和质质量保证系系列标准。网络链接：国际际标准化组织织 HYPERLINK /

14、iso/en/ISOOnline.frontpage http:/iiso/enn/ISOOOnlinee.fronntpagee第二节 质量管管理中的两个个常用图形一、帕累托图帕累托图又称主主次因素排列列图，最早是是由意大利经经济学家帕累累托（V. Paretto）提出来来的，原先主主要用以分析析收入分配的的平等性问题题，后来人们们觉得这个方方法简单好用用，逐渐被引引用到质量管管理中。帕累累托图是针对对质量问题产产生的原因，将将其按影响大大小进行排列列而编制成的的累积频数分分布条形图。它它的作用是，帮帮助人们发现现或判断影响响产品质量的的少数关键性性要素。绘制帕累托图需需要经过以下下几个步骤

15、：第一步，明确要要研究的问题题，比如缺陷陷入故障、损损失等；第二步，搜集数数据资料，包包括:搜集资资料的内容即即哪些方面的的资料，搜集集资料的方式式，采用的分分类原则，具具体日期等；第三步，编制数数据统计表。按按可能出现的的原因分组，编编制频数分布布；第四步，绘制帕帕累托图。【例14.1】根根据下面的资资料绘制帕累累托图，并指指出造成缺陷陷的主要原因因。表14.1 产产品缺陷原因因次数分布表表缺陷原因发生次数累计频数频率（%）累计频率（%）变形1041045252刮花421462173针眼201661083裂缝10176588斑点6182391有沟4186293其他142007100合计200

16、100【解】由以上给给定的资料，按按下面步骤绘绘制：第一步：画一个个直角坐标系系；第二步：绘制条条形图；第三步：描绘出出累积频数分分布折线图。图14.1 缺缺陷原因帕累累托图从图14.1中中可以看出，虚虚线右边的折折线仍在上升升，但总体比比较缓慢，而而左过的三个个原因已占缺缺陷原因800%以上，所所以变形、刮刮花和针眼是是造成缺陷的的主要原因。帕累托图实质上上是一种频数数分布图，绘绘制和识别都都比较简单。应应用帕累托图图需要注意的的是：1. 要从各个个不同的角度度进行分类研研究，并绘制制相应的帕累累托图，以利利于寻根问底底，直至找出出关键原因；2. 帕累托图图主要是帮助助我们找到关关键性原因，

17、为为了有的放矢矢，不要把关关键性原因列列得太多，否否则容易分散散目标；3. “其他”一栏的频数数不宜太大，否否则说明分类类不当，不利利于找出原因因；4. 采取措施施前后的帕累累托图要对照照使用，以便便于证实原因因改善的效果果。二、鱼刺图鱼刺图，又称石石川图、因果果图，这种图图绘制出来之之后形似鱼的的骨骼，它是是日本质量管管理专家石川川蓉教授提出出来的。所谓谓鱼刺图是指指，表示质量量特征与各种种因素关系的的图形。影响响产品质量的的因素可能非非常多，要想想把它们列举举出来比较难难，但鱼刺图图却具有这样样的功能，它它能帮助人们们循序渐进而而又清晰地寻寻找产生质量量问题的各种种原因。绘制制鱼刺图的基基

18、本思路是，边边找原因边画画图。边找原因边画图图的过程：第一步，选定产产品的某一质质量特征；第二步，从左往往右画一条水水平直线并把把它描粗，在在线段的右端端点标出质量量特征，用方方框框起来以以示醒目；第三步，把影响响该质量特征征的几个主要要因素在直线线的上方或下下方用粗一点点的线表示出出来，同样在在线的上端点点标出原因的的名称；第四步，再寻找找影响主要原原因的各次要要原因，用细细一点的线表表示。如此进进行下去，就就可以绘成鱼鱼刺图。下面是一个鱼刺刺图的例子：图14.2 “开档大、弯弯头小”问题鱼刺图图绘制鱼刺图的注注意事项：1. 质量特征征必须明确具具体。如果质质量特征比较较含糊笼统，那那只能得

19、到一一个一般性的的鱼刺图，尽尽管鱼刺图本本身可能没有有错，但对解解决问题不会会有太大的帮帮助；2. 应该集思思广益，充分分进行民主讨讨论，尽量把把可能有关的的因素全部找找到；3. 有几个值值得关注的质质量特征，就就应绘制几张张鱼刺图。因因为不同的特特亿它的影响响因素的结构构可能很不相相同，把什么么都画到一张张图上，画出出来的图就显显得特大特繁繁，从而不利利于找出原因因；4. 质量特征征和因素都必必须是可以度度量的。因为为鱼刺图绘好好后，进一步步地还要用数数据来判断因因果关系的强强弱程度；5. 必须要找找到可以采取取措施的因素素。如果找不不到这样的因因素，则无从从下手也就无无法解决质量量问题；6

20、. 应该将帕帕累托图和鱼鱼刺图结合起起来使用。第三节 统计过过程控制图控制图于19224年由美国国贝尔电话研研究室的休哈哈特创立，后后来由戴明博博士在美国和和日本广为推推行。由于它它操作简单、效效果明显、便便于掌握，因因此逐渐成为为质量管理的的重要工具。控制图是画有控控制界限的一一种图表，其其基本形式下下图所示。图14.3 控控制图的一般般图示假定产品的质量量标准为，如果只存存往随机性原原因影响，不不发生系统性性偏差，则随随机抽取一件件产品。其质质量特征x应应该满足：根据正态分布原原理的概率为999.73%，这就是说说，如果生产产过程是正常常进行的，不不存在系统性性原因影响，那那么产品质量量的

21、观察值超超出,范围的可可能性不到11%，是一个个小概率事件件。小概率事事件由于发生生的可能性较较小，通常在在少数试验中中是不可能出出现的，一旦旦出现了，我我们就有理由由认为生产过过程有系统性性原因在起作作用。据此，可可以确定出控控制图的管理理界线，其中中，质量标准准为中心线（CCL）；为控控制上限（UUCL）；为为控制下限（LLCL）。控制图是用来区区分质量波动动是由偶然因因素还是系统统因素引起的的，从而判明明过程是否处处于统计控制制状态的一种种工具。使用用控制图时，将将特征统计量量的一系列观观察值依次标标在图上。若若这些点全部部落在上、下下控制限内，而而且点的排列列没有什么缺缺陷（如同侧侧链

22、、周期、靠靠近控制限等等），则判断断过程处于统统计控制状态态；否则认为为过程异常，须须查明原因，加加以消除。为控制过程处于于稳定状态，人人们希望能及及时掌握并控控制总体的分分布情况，即即控制总体的的参数和。但和总体的值，只只有等到全部部零件加工出出来以后才能能知道，另外外，一些产品品经过测量就就不能用了（如如保险丝的熔熔断时间，零零件的抗拉极极限，小孔表表面的光洁度度检查等）；因此，在生生产过程中直直接控制总体体的和值往往是不不可能的。解解决这一问题题的办法是从从总体中抽取取样本，根据据样本的检查查结果，运用用统计量来推推断总体的分分布状态，进进而判断过程程是否处于稳稳定状态。控制图的作用和和

23、价值：第一一，过程控制制：计量值控控制图可以用用来查明过程程中心的变化化或过程变异异，进而采取取纠正措施，以以保持或恢复复过程的稳定定性；第二，过过程能力分析析：若过程处处于稳定状态态，可用控制制图中的数据据估计过程能能力；第三，测测量系统分析析：结合反映映测量系统固固有变异的控控制限，显示示测量系统是是否有查明过过程或产品的的变异的能力力，用于监控控测量过程；第四，因果果分析：通过过控制图形态态与过程事件件间的相关性性，有助于判判断并查明变变异的根本性性原因，并策策划有效的纠纠正措施；第第五，持续改改进：可用于于监控并识别别过程变差，以以及可减少变变差的原因。为有效地使用和和解释控制图图以及

24、了解过过程变差来源源，科学地抽抽取过程样本本是重要的关关键。一般采采用整群抽样样的办法，这这样做的目的的是要保证组组内仅有偶然然原因的影响响，而不会存存在异常原因因的影响，而而异常原因的的影响应体现现在组与组之之间的差异上上。短期过程程因不能提供供足够的数据据，故难以建建立适宜的控控制限，在这这种情况不宜宜建立和使用用控制图。应应用控制图能能会出现两种种错误。第类错误（弃弃真）：将正正常判为不正正常，即过程程末发生变化化时判为发生生了变化；第第类错误（纳纳伪）：将不不正常判为正正常，即过程程已发生变化化时而判为末末发生变化。孤孤立地看，哪哪种错误都可可以避免。加加宽控制限，可可使犯第类错误的可

25、可能性减小；紧缩控制限限，可使犯第第类错误的可可能性减小，但但同时避免两两种错误却是是不可能的。控制图的种类很很多，下面我我们按计量值值、计数值控控制图来说明明统计控制图图在做法。一、计量值控制制图这些控制图主要要用于质量特特征是长度、重重量、强度、密密度、纯度、时时间等计量值值的情况。各各种计量值控控制图在应用用条件和选择择的统计量上上有所区别，表表14.2列列示了各种控控制图的适用用场合、特点点及其各种统统计量。表14.2 计量值控制制图其他均是与样本本大小有关的的系数，可以以在控制图系系数表中查到到（控制图系系数表见附录录十二）。下面我们以数据据集04中的的数据为例说说明图的做法法，其他

26、的控控制图的做法法类似。【例14.2】为为了研究一条条生产流水线线上机器加工工过程的波动动情况，每天天在4点、110点、166点和22点点分别抽取一一个产品进行行检测。根据据2005年年1月份311天的资料作作控制图。【解】第一步，搜集资资料。搜集绘绘制控制图的的资料要注意意： 必须是生生产过程比较较稳定时的资资料； 必须是近近期发生的； 在技术上上大致和以后后生产过程条条件相同的； 数据量应应尽可能地多多，最好在1100个以上上； 注意测量量、登记过程程的准确性。第二步，对搜集集来的数据进进行妥善的分分层。一般可可按同一天、同同一个班次、同同一台机器、同同一个操作人人员进行分层层，如果没有有

27、明显的理由由，也可按资资料搜集的先先后顺序分层层。分层时要要注意，同一一组的数据其其变化不要太太大，每一层层的数据量应应2-10个个之间，并且且都相等。本本例是按资料料收集的顺序序分层的，每每层有4个数数据。第三步，计算每每层的均值和和极差。令表表示第i个层层第j个观察察值，i=11, 2, ,k，jj=1, 22, n，则：均值： 本例的计算算结果见表114.3中的的G列极差： 本例的计算算结果见表114.3中的的H列第四步，计算总总均值和极差差平均数。总均值：； 极差平均数数： 本例总均值值为53.22976，极极差平均数为为0.56113第五步，确定控控制图的管理理界线。控制图： CCL

28、= UCL=LCL=本例： CL=533.30 UCL=553.71LCL=552.89R控制图： CL= UCLL= LCL=本例： CCL=0.556 UCL=11.28 LCL=00其中、和为系数数，具体数值值可以从附表表十二中查到到。第六步，画出管管理界线。分分别控制图和和R控制图，标标出管理界线线，上下管理理界线用虚线线表示，中心心线用实线表表示。第七步，标出每每层的均值点点和极差点。在在控制图中，用用不同的记号号将各层的、分别表示出出来，并用折折线顺次将各各点连接起来来。第八步，注明其其他事项。比比如产品的种种类、质量特特征、测量单单位、负责人人、数据采集集的时间、控控制图序号等等

29、。至此，控控制图就制作作完成了。表14.3 是是本例的计算算表，图144.4是控制制图，图144.5是R控控制图。表14.3 控制图的计计算表图14.4 控控制图图14.5 R控制图二、计数值控制制图常用的计数值控控制图有：不不合格品率控控制图（p图图），不合格格品数控制图图（pn图）。单单位缺陷数控控制图（u图图）和缺陷数数控制图（cc图）。这些些图不要求质质量特征值XX近似服从正正态分布，但但计数值一般般服从二项分分布。当质量量特征难以计计量测定，或或者考察质量量着眼于不合合格品或缺陷陷时，宜采用用计数值控制制图。计数值值控制图当然然不像计量值值控制图那么么精密，但也也有其长处，即即比较省

30、事、且且可采用现成成的统计资料料。表14.4列示了各各种计数值控控制图的适用用场合、特点点及其各种统统计量。表14.4 各各种计数值控控制图下面我们以数据据集04中的的数据为例说说明p图的做做法，其他的的控制图的做做法类似。p图是通过观察察产品的不合合格品率的变变化来控制过过程和产品质质量，p图单单独使用，不不需与别的控控制图组合。【例14.3】检检验生产流水水线上产品的的合格率，每每天在4点、110点、166点和22点点分别抽取一一定量的产品品进行检测，一一天结束后，合合计出样本量量及不合格品品数。根据22005年11月份31天天的资料作pp控制图。【解】第一步，搜集资资料。搜集资资料的要求

31、，同同控制图的要要求一样。第二步，进行分分层。层数在在2025范围内内比较好，并并且各层的样样本数据个数数应视不合格格品率p的大大小来定，如如果户较小，每每层的样本数数据个数要多多一些，反之之可以少一些些，但不管怎怎样，层内的的数据不得少少于50，以以保证统计检检验能力。第三步，计算各各层不合格品品率。表示在第i层抽抽取的产品数数；表示第ii 层不合格格品数。 第四步，计算kk层平均不合合格品率。第五步，确定管管理界线。CL= UCL=33LCL=3本例： CL=1.3009 UCLL和LCL由由于样本的大大小不一，故故控制界限也也不同，上、下下控制界限不不是直线，在在计算过程中中，LCL出出

32、现负数时就就置零。当各个样本大小小相差不大时时，可用代替替n，计算控控制线。第六步，画控制制图。表14.5是本本例的计算表表，图14.6是p控制制图。表14.5 p控制图的的计算表图14.6 p控制图三、控制图的观观察分析控制图是按“33”原则构造造的，其犯第第类错误的概概率=0.277%，这就是是说当过程处处于控制状态态时，仍有00.27%的的极小可能使使测量数字的的点跑到控制制界限以外。由由于值取得比较较小，则犯第第类错误的概概率就较大，这这就是说当过过程稍有变化化时，测量数数据的相应点点也可能不会会越出控制界界限。为此，对对控制图有如如下判断原则则，判断过程程是否处于稳稳定的控制状状态，

33、必须同同时满足下列列两个条件：第一，控制图上上的点全都在在控制界限以以内，即没有有点出界；第二，界限内的的点排列正常常。1. 界限外的的判断关于第一条，因因为用少量数数据作控制图图容易产生错错误判断，所所以规定至少少在下述情况况下才可以认认为过程处于于控制状态。（1）连续255点以上处于于控制界限内内；（2）连续355点仅有I点点超出控制界界限；（3）连续1000点中不多多于2点超出出控制界限。2. 界限内的的判断在稳定的控制状状态下，点是是在界限内随随机波动的，没没有特别明显显的规律性和和顺序性，且且多数点在中中心线附近，只只有少数点散散落在控制界界限附近。界界限内的点如如有下列情形形，就不

34、能判判断过程为控控制状态。（1）多数点处处于中心线的的一侧：一系系列点连续出出现在中心线线一侧时，这这种现象称为为“链”，链的长度度用链内所含含点的数量来来衡量。出现5点链链时，应注意意过程的变化化；出现6点点链时，应开开始调查原因因；出现7点点链时，判断断过程为异常常，需采取措措施。连续11点点中至少有110点位于同同侧，或连续续l4点至少少有12点位位于同侧，或或连续17点点至少有144点位于同侧侧，或连续220点至少有有16点位于于同侧，判断断过程为异常常见图14.7。图14.7 异常过程示示意图（2）上升（或或下降）趋势势:连续7点点上升（或下下降）时，应应判断过程异异常，见图114.

35、8。图14.8 上升、下降降趋势示意图图（3）点出现在在控制界限附附近：在中心心线与控制线线间作三等分分线，若在最最外侧的1/3带形区域域内存在下列列情况之一：连续3点中中有2点处于于此带内；连续7点至至少有3点处处于此带内；连续10点点至少有4点点处于此带内内。即可判定定过程异常，见见图14.99。图14.9 点出现在控控制界限附近近示意图（4）点的排列列显示周期趋趋势：当点的的排列显示周周期性时，如如图14.110，有必要要调查是否存存在异常原因因。 图14.10 周期趋势势示意图第四节 工序能能力分析产品是生产制造造出来的，与与其质量直接接有关的是生生产过程即工工序。工序稳稳定是产品质质

36、量的保证。工工序是5MIIE因素同时时起作用的过过程，显然随随着影响质量量因素的变化化，工序也经经常不断地发发生波动。工工序波动主要要反映出生产产过程的稳定定与否，但这这种波动最终终体现在质量量波动上，因因此需要通过过质量变异的的分析来刻划划。工序能力力是指过程在在一定时间内内处于统计控控制状态下的的实际加工能能力。过程处处于控制状态态是指：原材料或半半成品按照标标准要求供应应；过程按作业业标准实施并并应在影响过过程质量各主主要因素无异异常的条件下下进行；过程完成后后，产品检测测按标准要求求进行。在稳定的生产状状态下，影响响工序能力的的偶然因素近近似地服从正正态分布，为为便于工序能能力的量化，

37、用用3原理来确定定其分布范围围：由于分布布范围取3时，产品质质量合格的概概率可达999.73%，因因此用6为标准来衡衡量工序的能能力是具有足足够的精确度度和良好的经经济特性的。实实际计算中记记工序能力为为B，则B=6。一、工序能力指指数（一）工序能力力指数的定义义由于受到5M11E的影响，要要使同一批产产品的质量特特性完全一样样根本做不到到，于是人们们转而求其次次，给产品质质量制订一个个容许变化的的界限，只要要质量特性在在这个范围之之内波动都是是可以接收的的，一旦超出出才被定性为为不合格。人人们关注的是是有没有不符符合规格标准准的产品出现现，所以，除除了考查6值的大小外外，还要把它它与规格容许

38、许变化的范围围即公差进行行比较。令T为公差范围围，又称公差差带，为公差差上限，为公公差下限，TT = 工序能力指数又又称工程能力力指数、工艺艺能力指数，用用表示，定义义为：显然，工序能力力指数是产品品质量规定的的变化范围与与产品质量实实际变化范围围相比较的结结果。通常，我我们就是依据据来判断工序序实际能力的的。（二）工序能力力指数的计算算1. 双向公差差如果公差的范围围既有上限要要求也有下限限要求，这就就是双向公差差问题。对于于双向公差工工序能力指数数的计算，要要区分质量总总体均值与公差中心心M是否相等等两种情况：（1）= MM如果质量总体均均值与公差中心心M相同，可可以直接运用用公式计算工工

39、序能力指数数。但有两点点需要注意：（1）是总体质量量离散性指标标，事先需要要用样本资料料进行估计；（2）如何何判断是否等于MM，由于是总体质量量均值，也是是不知道的，故故只能根据样样本均值与MM的比较来确确定。【例14.4】某某零件内径尺尺寸公差为，从从加工这种零零件的生产线线上抽取了2200个做检检查，得到=50.0110，s=00.008，试试计算工序能能力指数。【解】由给定的的资料，公差差中心为：由于，可以直接接利用公式进进行计算：（2）M按道理，当质量量特征均值与与公差中心要要求不相符时时应该调整工工序，如果是是系统性原因因造成的，首首先应重点加加以消除。但但有的时候与M的差别别很小不

40、值得得调整，或者者调整工序困困难较大，这这时也可以计计算工序能力力指数。计算算的公式为：其中，k和确定定的方法是：； 【例14.5】某某零件内径尺尺寸公差为，从从加工这种零零件的生产线线上抽取了2200个做检检查，得到=50.0117，s=00.008，试试计算工序能能力指数。【解】由给定的的资料，公差差中心为：由于，所以先计计算k：再计算：2. 单向公差差仅仅规定了上限限或下限的公公差，称为单单向公差。如如，电子产品品要求使用寿寿命不能低于于多少小时，成成品的杂质率率不能超过一一定的百分比比等。单向公差的工序序能力指数的的计算公式，可可由双向公差差的工序公式式引申而来，具具体计算方法法是：由

41、正态分布的对对称性，应有有： ；并用用替代，用s替代代所以，对于只有有公差上限的的： 对于只有公差下下限的： 【例14.6】在在流水线上抽抽取样本容量量为100的的样本20个个，测得不合合格品有800个，当允许许样本不合格格品数，试计计算工序能力力指数。【解】首先计算算：； = 10000.04 = 4将下限公式变形形为：1.021【例14.7】某某电子元件的的使用寿命其其规格要求至至少要达到33000小时时，现从一批批产品中随机机抽取2000件，经过实实验得到=33310，ss=100，试试计算工序能能力指数。【解】这里仅规规定了公差下下限，所以：二、工序能力评评价工序能力对产品品质量而言至

42、至关重要，工工序能力大，生生产过程稳定定，产品质量量变化就小，反反之，工序能能力小，过程程波动程度大大，出现不合合格品的机会会就多。可以以说，工序能能力折射着生生产合格品的的水平。由工序能力指数数的计算公式式可知，工序序能力的大小小同的关系十分分密切。的值大，工工序能力小，反反之亦然。实实践中，人们们根据质量保保证要求、生生产费用等方方面的综合考考虑，给出了了的参考值：1. 。对于普普通产品而言言，说明加工工能力过剩，为为了降低费用用，可以适当当放宽对产品品质量波动的的限制。2. 。这表明明工序能力充充足，一般不不会出现不合合格品，对非非关键性的质质量特性可以以放宽波动的的要求，日常常的质量控

43、制制应该用控制制图进行。3. 。就普通通产品来说，这这时的工序能能力尚可，但但需要用控制制图进行严密密观察，以防防出现较大的的波动，特别别是C。接近近于1.000时，出现不不合格品的可可能性非常大大，应加强对对5MIE因因素的检查。4. 。工序能能力不足，应应重视分析造造成波动较大大的原因，并并采取相应的的改进措施，另另外，要加强强产品检查力力度。5. 。小于00.67，说说明工序能力力较差，经常常出现不合格格品，这时应应该对工序进进行大幅度的的调整，对已已经生产出来来的产品最好好进行全检。需要指出的是，以以上给出的评评价标准，适适用于一般产产品的制造过过程，不能把把它们理解为为统一不变的的模

44、式。有些些高精尖产品品，工序能力力指数往往要要求大于2。三、控制用控制制图按控制图的用途途分类，控制制图可分为分分析用控制图图与控制用控控制图。1. 分析用控控制图 分析用用控制图用于于分析生产过过程是否处于于统计控制状状态。若经分分析后，生产产过程处于统统计控制状态态且满足质量量要求，即工工序能力达到到了设定标准准，则可以把把分析用控制制图转为控制制用控制图；若经分析后后，生产过程程处于非统计计控制状态，则则应查找过程程失控的异常常原因，并加加以消除，去去掉异常数据据点，重新计计算中心线和和控制界限线线。若异常数数据点比例过过大，则应改改进生产过程程，再次收集集数据，计算算中心线和控控制界限

45、线；若经分析后后，生产过程程虽然处于统统汁控制状态态，但不满足足质量要求，则则应调整生产产过程的有关关因素，直到到满足要求方方能转为控制制用控制图。2. 控制用控控制图控制用控制图由由分析用控制制图转化而成成，它用于对对生产过程进进行连续监控控。按照确定定的抽样间隔隔和样本大小小抽取样本，计计算统计量数数值并在控制制图上描点，判判断生产过程程是否异常。控控制用控制图图在使用一般般时间以后，应应根据实际情情况对中心线线和控制界限限线进行修改改。英文摘要与关键键词Qualityy manaagemennt is a metthod ffor ennsurinng thaat alll the ac

46、tivvitiess neceessaryy to ddesignn, devvelop and iimplemment aa prodduct oor serrvice are eeffecttive aand effficieent wiith reespectt to tthe syystem and iits peerformmance. Quallity mmanageement uses qualiity asssurannce annd conntrol of prrocessses, aand prroductts to achieeve moore coonsisttent

47、qqualitty. Qualiity coontroll (QC) is aa proccess eemployyed too ensuure a certaain leevel oof quaality in a produuct orr servvice. QC haas a sstrongg stattisticcal fooundattion bbased on a thoroough kknowleedge oof varriabillity, systeems peerspecctive, and belieef in contiinuouss imprrovemeent. Su

48、ch statiisticaal toools ass Pareeto diiagramms, Fiishbonne diaagram, and contrrol chharts are aan inttegrall partt of tthis aapproaach. The priincipaal foccus off the contrrol chhart iis to attemmpt too sepaarate assiggnablee causses off variiationn fromm commmon caauses of vaariatiion. AAssignnable

49、 causees of variaation repreesent largee flucctuatiions oor pattternss in tthe daata thhat arre nott inheerent to a proceess. Thesee flucctuatiions aare offten ccausedd by cchangees in a sysstem tthat rrepressent eeitherr probblems to bee fixeed or opporrtunitties tto expploit. Commmon caauses of va

50、ariatiion reepreseent thhe inhherentt variiabiliity thhat exxists in a systeem. TThese consiist off the numerrous ssmall causees of variaabilitty thaat opeerate randoomly oor by chancce.The mosst typpical form of coontroll charrts wiill seet conntrol limitts （UCCL andd LCL） that are wwithinn 3 staan

51、dardd deviiationns of the sstatissticall meassure oof intterestt.The conntrol chartt is aa meanns of monittoringg variiationn in tthe chharactteristtic off a prroductt or sservicce by focussing oon thee timee dimeensionn in wwhich the ssystemm prodduces produucts oor serrvicess and studyying tthe na

52、ature of thhe varriabillity iin thee systtem. TThe coontroll charrt is used to sttudy ppast pperforrmancee and/or too evalluate preseent coonditiions. Data colleected from a conntrol chartt formm the basiss for proceess immproveement. Conttrol cchartss are used for ddifferrent ttypes of vaariablles

53、for categgoricaal varriablees andd conttinuouus varriablees.The proocess capabbilityy indeex is a staatistiical mmeasurre of HYPERLINK /wiki/Process_capability o Process capability proceess caapabillity: The aabilitty of a proocess to prroducee outpput wiithin HYPERLINK /wiki/Specification_%28techni

54、cal_standard%29 o Specification (technical standard) speciificattion llimitss (USLL and LSL). Proceess caapabillity iindicees aree consstructted too exprress mmore ddesiraable ccapabiility with increeasinggly hiigher valuees. Vaalues near or beelow zzero iindicaate prrocessses opperatiing offf tarrget oor witth higgh varriatioon.