第二节工序质量控制

第四章统计过程控制第二节工序质量控制重点：工序质量控制的实质，控制图的原理，平均值极差控制图的做法，控制图的分析，控制图与直方图的区别与联系。第四章统计过程控制第二节工序质量控制生产过程的基本要求？工序质量控制是预防为主思想的具体体现。一、工序质量控制概述（一）工序质量控制的实质工序波动客观存在，且有规律；描述波动规律的数字特征量为：、；所谓工序处于控制状态就是、都不发生变化；1.实质：控制、都不发生变化，或一旦发生变化能够及时预报。具有生产合格品的能力——工序能力工序处于稳定状态——工序质量控制手段：应用控制图、建立质量控制点第四章统计过程控制第二节工序质量控制2.形式：统计推断、R本身也是一个随机变量，因此也服从一定的概率分布。样本总体推断平均值极差Rx检定检定均值标准偏差反映工序质量水平x第四章统计过程控制第二节工序质量控制（二）样本均值和极差的概率分布1.均值分布定理：从均值为，标准偏差为的正态总体中，随机抽取样本含量为n的样本，则样本均值服从正态分布；从非正态总体中，只要抽取的样本量足够大（n≥30，一般n≥4-5),则样本均值也渐进正态分布，且有如下关系：理论基础该定理奠定了控制图的，）（，）（nxDxE第四章统计过程控制第二节工序质量控制总体分布样本分布样本分布总体分布第四章统计过程控制第二节工序质量控制2.极差分布极差分布是一个偏态分布，且有如下关系：近似于正态分布时，极差分布有关的系数，当与、）（，）（43232nndddRDRdREfR（x）n大第四章统计过程控制第二节工序质量控制（三）工序分析与工序控制1.工序分析：是指总体参数、未知时，对总体参数的估计问题。用直方图估计用控制图估计1005030ˆˆ或，通常。，nnsx组，办法，太大，一般采用分组的总体推断误差；又不能太小，否则对太大，不能易受异常值的影响，。由于，20255410ˆˆ2KnnnRdRx第四章统计过程控制第二节工序质量控制2.工序控制：是指总体参数、已知，并假定满足质量要求，检验、稳定性问题。一般使用控制图。二、控制图原理又成为管理图，1924年由美国贝尔电话研究所的休哈特博士创立，又称为休图。（一）控制图的基本形式UCL●●●●●●●●●●CLLCL重量特性数据33第四章统计过程控制第二节工序质量控制（二）直方图与控制图的比较直方图属于工序分析范畴，是静态分析；控制图属于工序控制范畴，是动态分析。1.作用不同，不可替代。合格不一定稳定，稳定不一定合格关键原因是公差限不等于控制限；2.二者关系：在确保有生产合格品能力的条件下，达到稳定地生产合格品。第四章统计过程控制第二节工序质量控制（三）控制图原理1.原理：3原理或千分之三法则，即上下控制限与中心线的距离为3，为什么？2.两类错判概率第一类错判（虚报警、无事生非)。将正常判为异常，可能影响生产，概率为。第二类错判（漏报警，有事未报）。将异常判为正常，可能产生不合格品，概率。推断过程第四章统计过程控制第二节工序质量控制（1）点子在界限内，判为正常实际也正常，判断正确质量特性数据样本号12345678910UCLCLLCL第四章统计过程控制第二节工序质量控制（2）点子在界限外，判为异常实际正常，判断错误控制界限越宽，越小，错判概率越低。质量特性数据样本号12345678910UCLCLLCL0.50.5第四章统计过程控制第二节工序质量控制（3）点子在界限内，判为正常实际异常，判断错误控制界限宽，越大，错判概率越大。（1-）称为控制图的检出率。样本号质量特性数据12345678910UCLCLLCL1-第四章统计过程控制第二节工序质量控制（4）点子在界限外，判为正常实际异常，判断正确管理追求什么？质量特性数据12345678910UCLCLLCL1-第四章统计过程控制第二节工序质量控制损失123456第一类错判损失第二类错判损失第四章统计过程控制第二节工序质量控制（四）控制图界限的一般形式三、控制图设计（一）控制图种类1.按照数据类型分计量值控制图计数值控制图（计件值控制图、计点值控制图）3)(3)(3)(3)((xDxELCLxDxEUCLxECL）第四章统计过程控制第二节工序质量控制数据类型分布控制图名称代号中心线上、下线国标编号计量正态分布均值-标准差控制图GB4091.2均值-极差控制图GB4091.3中位数-极差控制图GB4091.4单值-移动极差控制图GB4091.5sxRxRx~sRxSBSBSAx34*1,sxRxRDRDRAx342,~~Rx~RDRDRAx342,Rx027.366.2，RRx第四章统计过程控制第二节工序质量控制数据类型分布控制图名称代号中心线上、下线国际编号计数计件二项分布不合格品率控制图pGB4091.6不合格品数控制图pnGB4091.7计点泊松分布单位缺陷数控制图uGB4091.8缺陷数控制图cGB4091.9pnppp/)1(3pn)1(3ppnpnunuu/3ccc3第四章统计过程控制第二节工序质量控制选用流程数据种类样本容量指标中心位置计数值计量值复数不良品缺陷平均数中位数平均值—极差控制图中位数控制图缺陷数控制图单位缺陷数控制图单数单值—移动极差控制图样本容量确定不确定不良品数控制图不良品率控制图确定不确定样本容量第四章统计过程控制第二节工序质量控制2.按照作用分（1）分析用控制图（总体参数未知）总体参数估计分析工序是否处于稳定状态（2）控制用控制图（总体参数已知）用于过程控制（3）分析用控制图与控制用控制图的联系力指数，由此可以计算工序能，2ˆˆdRx第四章统计过程控制第二节工序质量控制（二）控制图设计1.确定控制界限一般情况下按照3原理；当需要灵敏一些，控制界限窄一些；出现异常原因不易查找时，控制界限可以宽一些。2.工序抽样方法整群随机抽样第四章统计过程控制第二节工序质量控制3.样本含量与样本数n=4-5,k=25-20；4.抽样时间h的间隔生产过程稳定，h长一些；加工开始时，h短一些；生产效率高，h短一些；检验费用高，h长一些；造成损失大，h短一些；经验数据：h=0.5小时、1小时、2小时、4小时等。第四章统计过程控制第二节工序质量控制（三）平均值—极差控制图设计理论依据最充分，常用控制图；由两张图组成：平均值控制图检验的变化；极差控制图（R图）检验标准偏差的变化。1.选择控制质量特性重量、长度、化学成分含量等计量值数据,以某齿轮孔径为例。2.收集数据整群随机抽样，n=4、k=25,每日抽样5次；将数据记录表中）（Rx图）（x平均值极差X1X2X3X4123-Dec8:50354032336.350.08211:30463736416.400.1031:45344034366.360.0643:45696468596.650.1054:20383444406.390.10627-Dec8:35424143346.400.0979:00444141466.430.0589:40334138366.370.0891:30485249516.500.04102:50474336426.420.111128-Dec8:30384139386.390.03121:35373741376.380.04132:25403847356.400.12142:35383945426.410.07153:55504243456.450.081629-Dec8:25333529396.340.10179:25414029346.360.121811:00384428586.420.30192:35333237386.350.06203:15565545486.510.112130-Dec9:35384045376.400.082210:20394235406.390.072311:35423939366.390.06242:00433635386.380.08254:25393843446.410.06测定值合计样本组日期时间xR25.160åx19.2åR41.6x09.0R(表中数据基本数据为6.00mm)第四章统计过程控制第二节工序质量控制iiRx和极差计算各组平均值.3其余类推,35.635.0433324035,11åxnxxniii，其余类推08.03240,1min,,RxxRimanii第四章统计过程控制第二节工序质量控制Rx和极差平均值计算总平均值.441.62541.635.6,1åxkxxkii09.02506.008.0,1åRRkkkii第四章统计过程控制第二节工序质量控制5.计算控制界限已知控制界限基本形式为3)(3)(3)(3)((xDxELCLxDxEUCLxECL）该控制界限的统计量是什么？平均值—极差控制图的统计量是什么？第四章统计过程控制第二节工序质量控制RAxxDxELCLRAxRndxnxxDxEUCLxxECLxxi222)(3)(33)(3)((）图，统计量是对，）（，）（均值分布：nxDxE。，参数估计，2ˆˆdRx第四章统计过程控制第二节工序质量控制RDRddRDRELCLRDRdddRdRdRRDREUCLRdRECLRRi3234232332)31()(3)()31(33)(3)(）（图，统计量是对32dRDRdRE）（，）（极差分布：。，参数估计，2ˆˆdRx第四章统计过程控制第二节工序质量控制A2、D4、D3与n相关的系数，P174表13-6。n≤6,D3=0样本大小nA1A2A3C2B1B2B3B4d2d3D1D2D3D422.1213.7601.8800.564201.84303.2671.1280.85303.68603.26731.7322.3941.0230.723601.85802.5681.6930.88804.35802.57541.5001.8800.7290.797901.80802.2662.0590.88004.69802.28251.3421.5960.5770.840701.75602.0892.3260.86404.91802.11561.2251.4100.4830.86860.0261.7110.0301.9702.5340.84805.07802.00471.1341.2770.4190.88820.1051.6720.1181.8822.7040.8330.2055.2030.0761.92481.0611.1750.3730.90270.1671.6380.1851.8152.8470.8200.3875.3700.1361.86491.0001.0940.3370.91390.2191.6090.2391.7612.9700.8080.5465.3940.1841.816100.9491.0280.3080.92270.2621.5840.2841.7163.0780.7970.6875.4690.2231.777平均数控制图标准差控制图用极差控制图用第四章统计过程控制第二节工序质量控制34.609.0729.041.648.609.0729.041.641.6729.0222RAxLCLRAxUCLxCLAx图控制线：02.009.0828.209.0828.2,03443RDLCLRDUCLRCLDDR图控制线：第四章统计过程控制第二节工序质量控制6.绘图xR6.306.406.506.6012345678