基本介紹:
它不僅可以控制過程中的質量，還可以分析和判斷過程能力。也可作為新產品設計和成品驗收的參考。簡單來說，在生產過程中，從設計、制造到工藝檢驗，都是需要的。如果企業能夠有效地利用這些質量知識，就能保證自己在市場上的競爭優勢。
(一)控制圖的定義
控制圖是一種分析和控制過程質量的方法。控制圖是一個記錄圖，帶有反映過程質量的控制極限。圖表的縱軸代表產品質量特征值(或從質量特征值獲得的一些統計數據)。橫軸表示按時間順序(從左到右)提取的每個樣本號；圖中有三條線:中心線(用CL表示)、控制上限(用UCL表示)和控制下限(用LCL表示)。
(2)控制圖的用途
控制圖不同于一般的統計圖，因為它不僅可以通過曲線顯示數值來看出變化趨勢，還可以顯示變化是偶然的還是非偶然的，從而表明某一現象是否正常，并采取相應的措施。
(3)控制圖原理
當過程處于穩定狀態時，其測量值的分布大致符合正態分布。從正態分布的性質可以看出，質量數據出現在平均值正負三個標準差(μ 3 σ)之外的概率僅為0.27%。這是一個小概率。根據“實際上不可能把小概率事件看做”的概率論原理，可以認為μ 3 σ區間外的事件是異常波動，它們的發生是由于異常原因使其總體分布偏離正常位置。
根據該原理，控制極限的寬度設置為3 σ。
(4)、“α”和“β”風險
定義:基于控制極限的判斷也可能產生誤差。有兩種可能的錯誤。
第一種錯誤是將正常判斷為異常，其概率為α，也就是說過程中沒有異常，但由于隨機原因數據波動過大，少數數據失控，使人誤將正常判斷為異常。虛驚一場，因為徒勞地找出原因并采取相應措施，造成損失。因此，第一種錯誤也被稱為徒勞的錯誤。
第二種錯誤是將異常判斷為正常，其概率記錄為β，即過程中確實出現了異常，但數據沒有超過控制極限，沒有反映出異常，從而使人誤判為正常。泄漏報警，過程一直處于不穩定狀態，但沒有采取相應措施，導致不合格產品增加，損失增加。
兩種錯誤不能同時避免。減少第一類誤差α會增加第二類誤差β，反之亦然。
(5)、規范限值和控制限值
規格極限:用于指定質量特性的最大(最小)允許值。
規格上限:USL；；規格下限:LSL；；。
控制限度:從實際生產的產品中提取一定數量的產品，根據觀察值進行測試和計算。
控制上限:UCL；；控制下限:LCL；；
(6)控制圖的類型
1.按數據性質分類:
測量控制圖
平均值和范圍控制圖
平均值和標準偏差控制圖
中間值和范圍控制圖
單值和移動范圍控制圖(圖表)
計數控制圖
產量控制圖
不良數控圖(nP圖，又稱np圖或d圖)
缺陷數控圖(C圖)
單元數控圖(U形圖)
2.根據控制圖的用途進行分類
分析控制圖:根據樣本數據，計算控制圖的中心線、控制上限和控制下限，繪制控制圖，從而分析判斷過程是否處于穩定狀態。如果分析結果顯示過程中存在異常波動，首先要找出原因并采取措施，然后重新采樣，測量數據，重新計算控制圖限值進行分析。
控制圖:通過以上分析證明工藝穩定，能夠滿足質量要求，此時的控制圖可以用于現場日常工藝質量的控制。
建立步驟:
1.選擇質量特征
2.確定控制圖的類型。
3.確定樣本量、采樣頻率和采樣方法。
收集數據
5.計算控制參數(上下控制邊界等。)
6.持續收集數據并使用控制圖監控過程。
使用場合:
1.x光控制圖
用于控制長度、重量、強度、純度、時間、產量和產量等測量值。X控制圖主要用于觀察正態分布均值的變化，R控制圖主要用于觀察正態分布的離差或變異的變化，而X-R控制圖則是將兩者結合起來觀察正態分布的變化。
2.X-S控制圖
類似于X-R圖，僅使用標準偏差(S)圖，而不是范圍(R)圖。
3.Me-R控制圖
它也非常類似于X-R圖，除了使用中位數(Me)圖代替平均值(X)。
4.X-RS控制圖
常用于每件產品都經過檢驗，并采用自動檢驗和測量的場合。
5.p控制圖
當控制對象為統計不合格品率或合格品率等質量指標時，使用P圖時，應選取重要檢驗項目作為判定不合格品的依據；用于控制不合格品率、交貨延遲率、曠工率、出錯率等。
6.NP控制圖
用于控制不合格品的數量。設n為樣品，p為不合格品率，則np為不合格品數。
7.c控制圖
用于控制一臺機器、一個部件、一定長度、一定面積或任何一定單位的不合格品數量。焊接缺陷/錯誤/錯誤/缺陷/故障的數量
8.u控制圖
當上述某些單位，即N保持不變時，可以應用C控制圖，而當N變化時，U控制圖應換算成各單位的平均不合格數后使用。
注意事項:
根據企業特殊的生產條件，如何選擇最適合的控制圖？這個問題的解決方案在于掌握定義圖表類型的元素。但在此之前，需要明確的是:什么是控制圖？
控制圖是:
實時圖形反饋過程的工具。
設計的目的是告訴操作者什么時候該做什么時候不該做。
以時間序列顯示流程的個性/表現。
旨在區分信號和噪聲。
檢測平均值和/或標準偏差的變化。
用于確定過程是穩定的(可預測的)還是失控的(不可預測的)。
控制圖不是:
它不是能力分析的替代工具。
很難在進貨檢驗中使用(沒有時間序列)。
控制圖不是一個有效的比較分析工具。
不應與操作圖或預控圖混淆。a)操作圖為時間序列圖，但沒有基于統計計算的限制。b)預控制圖將跟蹤點與公差極限進行比較。
SPC控制圖用在哪里？對于確定的控制對象——統計量應能量化，以便測量控制圖能應用；如果只有定性描述沒有定量描述，那么只能應用計數控制圖。受控過程必須是重復的，即具有統計規律。
如何選擇控制對象？一個過程通常有各種特征。使用控制圖時，應選擇真正能代表過程的主要指標作為控制對象。
如何選擇SPC控制圖？控制圖的選擇主要考慮以下幾點:首先要根據受控質量特性的數據屬性進行選擇，如X-R圖、X-s圖、X-Rs圖等。如果數據是連續值；如果數據是計件價值，應選擇p或np圖表；如果數據是計數值，應該選擇C圖或者U圖。最后，需要考慮其他要求；比如樣品提取和測量的難度和成本。
如何分析SPC控制圖？如果控制圖中的點沒有越界，點的排列是隨機的，則認為生產過程處于穩定狀態或統計控制狀態。如果控制圖點越界或越界點的排列不是隨機的，則認為生產過程失控。
注:對于不熟悉應用控制圖方法的工作人員，即使控制圖點出界，也要先從以下幾個方面進行檢查:抽樣是否隨機？測量有誤差嗎？數字讀對了嗎？計算有錯誤嗎？追蹤有錯誤嗎？然后，調查過程原因，經驗證明這很重要。
對越界或違反其他標準的想法的處理。如果想法出界或者出界點的排列是非隨機的，立即找出原因并采取措施盡量防止其再次出現。
程控控制圖的重構。控制圖根據穩態條件(人員、設備、原料、工藝方法、環境、測量，即5M1E)制作。如果上述條件發生變化，必須重新制定控制圖；由于控制圖是生產過程科學管理的重要依據，數據要經過長時間的使用后重新提取、計算和測試。
計量控制圖和計數控制圖可以分為無給定值和給定值兩種情況，兩種情況不能混淆。
程控控制圖的保管。控制圖屬于技術資料，要妥善保管。這些數據對今后的產品設計和規格制定非常有用。
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