质量检验员培训资料 棩/6

三）直方图的观察与分析 嚳璌悎礰D
从直方图可以直观地看出产品质量特性的分布形态，便于判断过程是否出于控制状态，以决定是否采取相应对策措施。直方图从分布类型上来说，可以分为正常型和异常型。正常型是指整体形状左右对称的图形，此时过程处于稳定（统计控制状态）。如图5-2a。如果是异常型，就要分析原因，加以处理。常见的异常型主要有六种： 櫾?-??
1．双峰型（图5-2b）：直方图出现两个峰。主要原因是观测值来自两个总体，两个分布的数据混合在一起造成的，此时数据应加以分层。 盯"瓗>?9
2．锯齿型（图5-2c）：直方图呈现凹凸不平现象。这是由于作直方图时数据分组太多，测量仪器误差过大或观测数据不准确等造成的。此时应重新收集和整理数据。 ?5<5(嶰
3．陡壁型（图5-2d）：直方图像峭壁一样向一边倾斜。主要原因是进行全数检查，使用了剔除了不合格品的产品数据作直方图。 ?c?傡艷?
4．偏态型：（图5-2e）：直方图的顶峰偏向左侧或右侧。当公差下限受到限制（如单侧形位公差）或某种加工习惯（如孔加工往往偏小）容易造成偏左；当公差上限受到限制或轴外圆加工时，直方图呈现偏右形态。 4'R .1繹
5．平台型（图5-2f）：直方图顶峰不明显，呈平顶型。主要原因是多个总体和分布混合在一起，或者生产过程中某种缓慢的倾向在起作用（如工具磨损、操作者疲劳等）。 コ4?勱讀
6．孤岛型（图5-2g）：在直方图旁边有一个独立的“小岛”出现。主要原因是生产过程中出现异常情况，如原材料发生变化或突然变换不熟练的工人。 ws渋u莹x?
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二 过程能力指数 戬??坥
过程能力指数（Process Capability Index）用于反映过程处于正常状态时，即人员、机器、原材料、工艺方法、测量和环境（5M1E）充分标准化并处于稳定状态时，所表现出的保证产品质量的能力。过程能力指数也称为工序能力指数或工艺能力指数。 L毷叕?J?
对于任何生产过程，产品质量总是分散地存在着。若过程能力越高，则产品质量特性值的分散就会越小；若过程能力越低，则产品质量特性值的分散就会越大。那么，可用6σ（即μ±3σ）来描述生产过程所造成的总分散。即过程能力＝6σ。 龓y]襹爓
　　过程能力是表示生产过程客观存在着分散的一个参数。但是这个参数能否满足产品的技术规格要求，仅从它本身还难以看出。因此，还需要另一个参数来反映工序能力满足产品技术要求(公差、规格等质量标准)的程度。这个参数就叫做工序能力指数。它是技术规格要求和工序能力的比值，即 t琥??荡
过程能力指数=技术规格要求／过程能力 （5.3） IH螊 陴棗
当分布中心与公差中心重合时，过程能力指数记为Cp。当分布中心与公差中心有偏离时，过程能力指数记为Cpk。过程的质量水平按Cp值可划分为五个等级：Cp>1.67，特级，能力过高；1.67≥Cp>1.33，一级，能力充分；1.33≥Cp>1.0，二级，能力尚可；1.0≥Cp>0.67， 三级，能力不足；0.67>Cp，四级，能力严重不足。 爜'??脦?
（一） 过程能力计算方法 ?裴9?覾
过程能力指数的计算可分为四种情形： ?抾6}纥
（1）过程无偏情形 *|C晕?壌'
设样本的质量特性值X~ N（μ，σ2）。又设X的规格要求为（Tl，Tu），则规格中心值Tm=（Tu+Tl）/2，T=Tu-Tl为公差。当u=Tm时，过程无偏，此时过程能力指数按下式计算： `L罎ZJ絁嫮
（5.4） A?g‥&?
（2）过程有偏情形 p?盈?~d
当μ≠Tm时，则称此过程有偏。此时，计算修正后的过程能力指数： Y顏炴1??
（5.5） <)﹃旜E⒚r
（5.6） 閛t驚昂璁?
k称为偏移系数。 襅躛Uu淏i
（3）只有单侧上规则限Tu时，X<Tu产品合格情形 邆酘閼垘臎
（5.7） 陦濁颰
（4）只有单侧上规则限Tl时，X>Tl产品合格情形 丼*早蠌Y卋
（5.8） *a嶮咰輌-
（二） 过程能力指数与过程不合格品率p之间的关系 }氁:塈贔
1． Cp与p的关系 ?蝜 ??<
（5.9） ?mt?Ow?
2． Cpk与p的关系 L霉 \d??
（5.10） :棴E=#,扆`
3． Cp(u)与p的关系 ?Ty??Bu
（5.11） ?9 姯)?
4． Cp(l)与p的关系 R??x凪
（5.12） ) 宺蕴p装?
以上四式中，Φ值可根据正态分布函数表查出。例如，Φ（4.17）=0.999985。 ?{b嫈^頏G
已知某零件加工标准为148±2（mm），对100个样本计算出均值为148mm，标准差为0.48（mm），求过程能力指数和过程不合格品率。 S?艋:慳?
由于样本均值 =148（mm），过程无偏。根据式5.4，过程能力指数为： 骧???撌
=1.39 ????
过程不合格品率为： 椗構遞>墓
=3×10-5 8 琷? {R?
三 控制图 u娠啈cI芲"
控制图是对生产过程中产品质量状况进行实时控制的统计工具，侵柿靠刂浦凶钪匾?姆椒āＨ嗣嵌钥刂仆嫉钠兰凼牵骸爸柿抗芾硎加诳刂仆迹?嘀沼诳刂仆肌薄？刂仆贾饕?糜诜治雠卸仙???痰奈榷ㄐ裕?笆狈⑾稚???讨械囊斐Ｏ窒螅?槊魃??璞负凸ひ兆氨傅氖导示?龋??蓝ú?分柿刻峁┮谰荨Ｎ夜?仓贫?擞泄乜刂仆嫉墓?冶曜肌?狦B4091.1。 恂 ▽,璱s
控制图的基本样式如图5-3所示。横坐标为样本序号，纵坐标为产品质量特性，图上三条平行线分别为：实线CL——中心线，虚线UCL——上控制界限线，虚线LCL——下控制界限线。在生产过程中，定时抽取样本，把测得的数据点一一描在控制图中。如果数据点落在两条控制界限之间，且排列无缺陷，则表明生产过程正常，过程出于控制状态，否则表明生产条件发生异常，需要对过程采取措施，加强管理，使生产过程恢复正常。 艆绣欂莅=
（一）控制图的设计原理 #楔e?x劗
1．正态性假设：控制图假定质量特性值在生产过程中的波动服从正态分布。 ?魚杗J^?
2．3σ准则：若质量特性值X服从正态分布N（μ，σ2），根据正态分布概率性质，有 垬Q?瞸j?
（5.13） ??騔E练?
也即（μ-3σ，μ+3σ）是X的实际取值范围。据此原理，若对X设计控制图，则中心线CL=μ，上下控制界限分别为UCL=μ-3σ，LCL=μ+3σ。 瓬贠?櫑R
3．小概率原理：小概率原理是指小概率的事件一般不会发生。由3σ准则可知，数据点落在控制界限以外的概率只有0.27%。因此，生产过程正常情况下，质量特性值是不会超过控制界限的，如果超出，则认为生产过程发生异常变化。 萉閩K礲诀?
（二）控制图的基本种类 x-?lt;?閣箕
按产品质量的特性分类，控制图可分为计量值控制图和计数值控制图 Ql*?^素6?
1．计量值控制图：用于产品质量特性为计量值情形，如长度、重量、时间、强度等连续变量。常用的计量值控制图有：均值——极差控制图（ 图），中位数——极差控制图（ 图），单值——移动极差控制图（ 图），均值——标准差控制图（ 图）。 D 說l搝?
2．计数值控制图：用于产品质量特性为不合格品数、不合格品率、缺陷数等离散变量。常用的计数值控制图有：不合格品率控制图（P图），不合格品数控制图（Pn图），单位缺陷数控制图（u图），缺陷数控制图（c图）。 ?贴鴅尥?
按控制图的用途来分，可以分为分析用控制图和控制用控制图。 ?Y鹟紗7
1． 分析用控制图 鱴c"膳5?0
分析用控制图用于分析生产过程是否处于统计控制状态。若经分析后，生产过程处于控制状态且满足质量要求，则把分析用控制图装化为控制用控制图；若经分析后，生产过程处于非统计控制状态，则应查找原因并加以消除。 ??p呹Z6
2． 控制用控制图 ?俩T璵l?
控制用控制图由分析控制图转化而来，用于对生产过程进行连续监控。生产过程中，按照确定的抽样间隔和样本大小抽取样本，在控制图上描点，判断是否处于受控状态。 tL 巛娎}湼
（三）控制图的判别规则 gz&趉升 F?
1． 分析用控制图 n偧郁
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若控制图上数据点同时满足下表的规则，则认为生产过程处于控制状态。 椻p??儬?
表5-3 分析用控制图判别规则 ?94?6