第六章质量控制

§6质量控制§6.1质量控制概述§6.2控制图原理§6.3计量值控制图§6.4计数值控制图§6.5服务质量控制§6.1质量控制概述1.质量波动性及其统计规律2.过程质量控制3.过程能力指数1.质量波动性及其统计规律统计观点是现代质量管理的基本观点：（1）产品质量的变异性产品是由操作人员（Man）在一定的环境（Environment)中，运用机械设备（Machine），按照一定的操作方法（Method），对原材料（Material）加工制造出来的。客观因素的变动必然会引起产品质量的变化。（2）变异性的统计规律产品质量变异性是具有统计规律的。按不同来源分类4M1E或5M1E（加上测量Measurement）按影响大小与作用性质分类（1）偶然因素：影响微小、始终存在、逐件不同、难以除去（技术上或经济上除去有困难）。（2）异常因素（系统因素）：与偶然因素相反。控制图和直方图是区分偶然因素和异常因素的重要科学方法。质量因素的分类2.过程质量控制SPC（StatisticalProcessControl），统计过程控制，就是运用统计技术对过程中的各个阶段进行监控，从而达到改进质量和保证质量的目的。SPC的特点：（1）SPC是全系统的、全过程的，要求全员参加；（2）SPC强调使用科学方法（主要是统计技术，尤其是控制图理论）（3）SPC不仅可用于生产过程，而且可用于服务过程和其他一切管理过程。基本要求需要确定控制标准，包括产品标准、作业标准等。控制标准是判断过程是否处于稳定状态的依据。根据控制标准选择有效的统计工具，主要任务是设计控制图。针对质量问题需要采取纠偏措施。没有相应措施，质量控制就失去意义。要在系统内进行准时的信息反馈，建立质量信息系统，确保过程质量控制具有良好的信息来源。步骤培训SPC，如基本统计知识、QC七种工具、制定控制标准等。确定关键变量（关键因素），可用排列图、因果图等方法。提出或改进规格标准。编制控制标准手册，在各部门落实。对过程进行统计监控。对过程进行诊断并采取措施解决问题。3.过程能力指数（1）过程能力的概念（2）双侧公差要求过程能力指数的计算（3）单侧公差要求过程能力指数的计算（4）过程能力评价（1）过程能力的概念过程能力：产品质量特性波动程度的数量表示，它反映了过程的实际能力。过程能力分析对于过程质量控制和质量改进具有重要意义首先，只有掌握过程能力，才能控制过程质量。其次，过程能力分析是提高过程能力的有效手段。通过过程能力的测试分析，可以找到影响过程能力的主导性因素。第三，过程能力分析为质量改进找出方向。过程能力指数是指过程质量要求（T）与过程能力（B）的比值，即过程能力指数越大，说明过程能力越能够满足技术要求，产品质量越有保障；反之，过程能力指数越小，产品质量保障能力越低，当过程能力指数小于1时，说明过程能力已无法满足技术要求。

双侧公差要求，分布中心与公差中心重合

T(M)（2）双侧公差要求过程能力指数的计算例题某零件长度要求为9.95～10.05cm，现从加工过程中抽取100个样品，测得长度均值为10.00cm，标准差为0.0125cm，试计算过程能力指数

双侧公公差要要求，，分布布中心心与公公差中中心不不重合合k为修正正系数数TM（3））单侧侧公差差要求求过程程能力力指数数的计计算很多情情况下下，技技术要要求只只规定定单侧侧公差差，如如产品品的寿寿命、、材料料的抗抗拉强强度等等只规规定下下限，，机械械噪声声、材材料杂杂质等等只规规定上上限。。例题某企业业生产产的灯灯泡寿寿命要要求不不低于于2000小时，，现从从加工工过程程中抽抽取100个样品品，测测得寿寿命均均值为为2390小时，，标准准差为为100小时，，试计计算过过程能能力指指数（4））过程程能力力评价价过程能能力评评价的的目的的是通通过对对过程程能力力的评评价，，确定定过程程能力力指数数的合合理取取值范范围，，使过过程能能力既既要能能满足足质量量保证证的要要求，，又要要符合合经济济性的的要求求过程能力指数过程能力等级过程能力判断Ⅰ过剩Ⅱ充足Ⅲ正常Ⅳ不足Ⅴ严重不足提高过过程能能力指指数的的基本本措施施调整质质量特特性值值的分分布中中心，，减少少偏移移量。。提高过过程能能力，，降低低发散散程度度。在保证证质量量的前前提下下，放放宽给给定的的规格格要求求。§6.2控控制制图原原理1.控控制图图概述述2.控控制图图基本本原理理3.两两类错错误与与控制制图设设计4.判判异准准则5.判判稳准准则1.控控制图图概述述控制图图是对对过程程质量量加以以测定定、记记录，，从而而判断断过程程是否否处于于稳定定状态态的一一种图图形方方法。。控制图图的作作用贯彻预防为为主的原则则。应应用控控制图图有助助于保保持过过程处处于控控制状状态，，从而而起到到保证证质量量、防防患于于未然然的作作用。。改进过过程质质量。应用用控制制图可可以减减少废废品和和返工工，从从而提提高生生产率率、降降低成成本和和增加加生产产能力力。防止不不必要要的过过程调调整。控制制图可可用于于区分分质量量的偶偶然波波动与与异常常波动动，从从而使使操作作者减减少不不必要要的过过程调调整。。提供有有关工工序能能力的的信息息。控制制图可可以提提供重重要的的过程程参数数数据据以及及它们们的时时间稳稳定性性。质量特特性值值按时间间进行行抽样样的样样本编编号上控制制线UCL中心线线CL下控制制线LCL常规休哈特控制图数据类型分布控制图简记说明计量值正态分布均值-极差均值-中位数中位数-极差单值-移动极差最基本的控制图用标准差代替极差用中位数代替均值每个样本只有一个数据计件值二项分布不合格品率不合格品数控制对象为不合格品率控制对象为不合格品数计点值泊松分布单位缺陷数缺陷数每个样本包括n个检查单位一定检查单位的缺陷数控制图图的类类型2.控控制图图基本本原理理控制图图是对对过程质质量加以测测定、、记录录从而而进行行控制制管理理的图图。在直方方图中中，随随着分分组的的增多多，在在数据据足够够多时时，直直方图图趋近近于一一条光滑曲曲线，它反反映了了产品品质量量的统统计规规律。。在质质量特特性为为连续续值（（计量量数据据）时时，最最常见见的分分布为为正态分分布。根据正正态分分布特特性，，数值值落在在之间的的概率率为99.73%，，落在在之之外的概概率为为0.27%。。通常常假定定小概概率事事件不发生生。因因此，，可以以将作作为为上下下控制线线，质量量检验验数值值落在在控制制界限限以外时，，则判判断质质量异异常。。3控制图图由中中心线线CL、上上控制制线UCL、下下控制制线LCL和按按时间间顺序序抽取取的样样本统统计量量数值值的描描点序序列组组成。。UCL（上控制线）CL（中心线）LCL（下控制线）时间基本图图形根据对对质量量的影影响大大小，，质量量因素素可分分为偶偶然因因素和和异常常因素素。偶因始终存存在、、影响响小、、难以以除去去，异因则有时时存在在、影影响大大、不不难除除去。。偶因引引起质质量的的偶然然波动动，异异因引引起质质量的的异常常波动动。当当生产产过程程中只只存在在偶波时，产产品质质量将将形成成某种种典型分分布（正态态分布布）；；当还还有异异波时时，则则产品品质量量将偏偏离典典型分分布。。典型分分布的的偏离离可由由控制制土检检出。因此此，控控制图图上的的控制制界限限就是是区分分偶波波和异异波的的科学学界限限。控制图图区分分偶波波和异异波应用控控制图图对生生产过过程不不断监监控，，当异异常因因素刚刚一露露苗头头，甚甚至在在为造造成不不合格格品之之前能能及时时发现现。在异常常情况况已经经发生生，则则可以以贯彻彻以下下20字加加以解解决：：“查查出异异因，，采取取措施施，保保证消消除，，不在在出现现，纳纳入标标准””。从从而保保证系系统始始终处处于稳稳态。。控制图是运运用抽查的的方式对生生产过程进进行监控，，十分经济济。控制图如何何贯彻预防防原则3.两两类错误误和控制图图设计两类错误：：第Ⅰ类错误：虚发警报报错误第Ⅰ类错误生生产方风险险第Ⅱ类错误误：漏发警报错错误第Ⅱ类错误误消消费方风风险若控制间距距增大，则则减减小而增增大控制图控制制线的确定定应使两类类错误造成成的总损失失最小。方式：长期期实践证明明，方方式式下两类错错误所造成成的总损失失较小。区分规格和和控制线。。规格：区分分产品是否否合格。控制线：区区分偶波和和异波。规格不能作作为控制界界限。早在20世世纪20年年代，休哈哈特就提出出了统计过过程控制理理论，现在在所使用的的控制图基基本上仍是是休哈特控控制图的原原型。设计思想：：首先确定第Ⅰ类错误的的概率，将取取得特别别小（将增增大大）。为了了减少第ⅡⅡ类错误，，对控制图图中的界内内点增添了第ⅡⅡ类判异准准则，即“界内内点排列不不随机判异异”。（1）点子子出界判异异；（2）界内内点不随机机判异。休哈特控制制图的设计计思想4.判判异准则判异准则：：点子出界界或正好在在界限上；；界内点不不随机。判断界内点点不随机的的常用模式式：模式1：点点子屡屡接接近控制界界限。模式2：链链。模式3：间间断链。模式4：倾倾向。模式5：点点子集中在在中心线附附近。模式6：点点子程周期期变化。模式1：点点子屡屡接接近控制界界限（距离离界限以以内）：（1）连续续3个点中，至至少有2个点接近控控制界限；；（2）连续续7个点中，至至少有3个点接近控控制界限；；（3）连续续10个点中，至至少有4个点接近控控制界限；；正态分布下下，点子接接近控制界界限的概率率为：点子未超过过概概率为：：模式2：链链（控制图图中心线一一侧连续出出现的点））：链长不不少于7时判断点子子排列不随随机。模式3：间间断链：（1）连续续11个点中，至至少有10个点在中心心线一侧；；（2）连续续14个点中，至至少有12个点在中心心线一侧；；（3）连续续17个点中，至至少有14个点在中心心线一侧；；（4）连续续20个点中，至至少有16个点在中心心线一侧。。模式4：倾倾向（点子子逐渐上升升或下降的的状态）。。7点倾向时判判断点子排排列不随机机模式5：点点子集中在在中心线附附近（以以内））。连续15点在中中心线附近近判断点子子排列不随随机。模式6：点点子程周期期变化5.判判稳准则稳态是生产产过程追求求的目标。。当较较小时，，判异较为为可靠，但同同时增大大，只根据据一个点子子在界内就就判稳态的的错误概率率较大。但但如果很多多点点都都在在界界内内时，，就就较较有有把把握握判判断断稳稳态态了了。。判稳稳准准则则：：（1））连连续续25个点点子子都都在在控控制制界界限限内内；；（2））连连续续35个点点子子至至多多有有1个点点子子落落在在控控制制界界限限外外；；（3））连连续续100个点点子子至至多多有有2个点点子子落落在在控控制制界界限限外外。。§6.3计计量量值值控控制制图图1.均均值值-极极差差控控制制图图2.均均值值-标标准准差差控控制制图图3.中中位位数数-极极差差控控制制图图4.单单值值-移移动动极极差差控控制制图图1.控控制制图图有关关讨讨论论如何何联联合合应应用用图图查查找找异异常常(1)只只有有变化化时时，，图图将将由由于于点子子出出界界的的概概率率增增大大而而告告警警(2)只只有有变化化时时，，不不仅仅R图图将由由于于描描点点出出界界的的概概率率增增大大而告告警警，，中中描描点点出出界界的的概概率率也也增增大大，，从从而而也也会会告告警警。。图R图判断未告警未告警正常告警未告警变化未告警告警变化告警告警变化，可能变化样本本大大小小若用用控控制制图图去去检检出出过过程程的的较较大大偏偏差差（（如如2）），，则则可可用用较较小小的的样样本本；；反反之之，，则则需需用用较较大大的的样样本本。。对于于R图图，，样样本本较较小小时时，，对对于于检检出出过过程程标标准准差差的的偏偏移移很很不不灵灵敏敏，，但但样样本本较较大大时时（（n>10））用用极极差差法法的的效效率率将将降降低低（（此此时时宜宜用用s图图代代替替R图图））。。样样本本大大小小一一般般为为4、、5或或6左左右右。。例题假设过程处于于稳定状态时时的总体标准准差已知为，，现现每小时从过过程抽取５个个样品，已抽抽得３０组样样本的均值和和极差，，算得试计算图图。2.控控制图例题从某生产过程程定期抽取大大小为6的样样本。设质量量特性服从正正态分布。抽抽取50个样样本之后，有有：试计算图图，如果过程程处于稳态，，试估计该过过程总体标准准差。已知：3.控控制图所谓中位数，，指一组按大大小顺序排列列的数列中居居中的数。如如数列2371318的中位数数是7，数列列23713的的中位数是5。4.控控制图§6.4计计数值控控制图1.不合合格品率控制制图2.不合合格品数控制制图3.缺陷陷数控制图4.单位位缺陷数控制制图5.通用用控制图1.p控制图P（不合格品率率）图的统计计基础是二项项分布。当控控制图的控制制对象是不合合格品率时，，过程处于稳稳态是指任何何单产品不合合格品的概率率为一常数P，且所生产产的各个单位位产品都是独独立的。设随机样本包包括n个单位位样本，其中中不合格单位位产品数为D，则D服从从参数为n和和P的二项分分布。有关p图的讨讨论样本大小的确确定当p很小时，则必必须有充分大大的样本才能能使至少包含含一个不合格格品的概率很很大。否则p图中的控制线线使得只要出出现一个不合合格品就判断断过程失控，，这不合理。。一般取1<np<5。要求下控制线线非负样本大小不等等的p图这时控制界限限呈凹凸状，，作图不方便便。例题0.1030.1030.1060.1160.1000.1100.1010.0970.1050.0990.1070.0980.970.10500.0850.0400.0180.0660.0300.0350.0800.0130.0860.0690.0930.1000.026073162381859102818275579167869976937297997615161718192021222324252627280.1020.1030.1120.1140.1000.1040.0980.1000.0990.1020.1170.0990.0990.0980.0240.0600.0160.0500.0220.0130.0310.0110.0210.01200.01100.0322513213121010385836360908097919485559294951234567891011121314UCLpDn组号UCLpDn组号根据某企业2月份某产品品的数据如表表，

作p图对其加以控控制2.pn控制图设随机样本包包括n个单位位样本，其中中不合格单位位产品数为D，则D服从从参数为n和和P的二项分分布。随机变量D的的均值为nP，方差为nP（1-P）3.c控控制图泊松分布：设设随机变量x的可能取值值为0,1,…，则取各各值的概率则称x服从参参数为λ的泊松分布布。4.u控控制图从参数为λ的泊松分布布总体中抽取取一个包含n个检查单位位的随机样本本，样本的总总缺陷数为C，则样本的的单位缺陷数数为5.通通用控制图在p图、pn图、u图和c图中，控制制线随n变化化而呈凹凸不不平状，作图图不便，也难难于判稳、判判异。为此可可用通用控制制图来替代。。通用控制图就就是通过对随随机变量的标标准变换，使使其控制线变变为直线。所谓随机变量量的标准变换，是指经过变变换后随机变变量的均值为为0、方差为为1的变换。。即对于控制图：：进行标准变换换，得到：§6.5服服务质量量控制服务质量的概概念及基本理理论服务质量：反映服务满满足明确和隐隐含需要的能能力的特性总总和。服务质量环：服务质量形形成流程和规规律描述、识识别需要及其其满足过程、、影响服务质质量的相互作作用活动的概概念模式，是是设计服务质质量保证体系系的基础，涵涵盖了市场开开发、设计、、服务提供基基本过程。质质量环的概念念由瑞典质量量管理专家L.Sandholm首首先提出。服务质量内容容：技术质量：服服务的结果，，