文档介绍：确定控制图
(1)控制图的概念
控制图是对过程质量加以测定、记录并进行极值管理一种用统计方法设计的图。图上有中心线(CL)、上控制限(UCL)和下控制限(LCL)、并有按时间顺序抽取的样本统计量数值的描点序列,参见图2-8-3。UCL、UC、LCL统称为控制线。若控制图中的描点落在UCL和LCL之外,或描点在UCL和LCL之间的排列不随机,则表示过程出现了异常。
样本统计量数值
UCL
CL
LCL
时间UCL
图2-8-3 控制示例
在统计过程控制中,控制图是核心工具。ISO(国际标准化组织)于1991年正式发布了IS08258:1991《Shewhart control charts(常规控制图)》。2001年我国将该国际标准转化为国家标准GB/T4091—2001《常规控制图》。
在对测量过程实施控制时,控制图的主要作用是:监测测量数据是否受控;发现失控原因和修正过程参数。
(2)控制图的类型
常规控制图主要有两种类型:计量控制图和计数控制图。计量数据是指对考察子组中每一个单位产品的特性值的数值大小进行测量与记录所得到的观察值,例如以米表示的长度、以欧姆表示的电阻等。计量控制图代表了控制图对过程控制的典型应用。在计量控制图中常用的类型包括均值控制图、极差控制图和标准偏差控制图。
①均值控制图
均值控制图主要用于观察测量结果的平均值的变化情况。为了最有效地控制测量过程,核查结果的数据应该是几次观察值的平均值,大多数情况下用三到五次观察值进行平均。核查时将每组核查n次,以n次的平均值画在控制图上。如图2-8-4所示。从图上可见,测量观察的平均值在t时发生了突变,说明测量观察失去控制,引入了新的系统误差。
UCL
CL
LCL
时间
平均值
上限
下限
图2-8-4 平均值控制图
②极差控制图
极差控制图主要用于观察测量结果的分散情况,即测量结果的波动情况。每组测量值的最大值和最小值之差称为极值,用R表示。这种控制图又称为R控制图。当每次核查所观察的次数比较少时,用极差控制图比较有效和方便。如图2-8-5所示。
时间t
极差
上限
下限
图2-8-5 极差控制图
③标准偏差控制图
标准偏差控制图主要用于观察测量过程随机误差的分散情况,由每次核查的有限次过程的数据列,可计算得到组内标准偏差,通常用S表示,并画在控制图上。该控制图又称为S控制图。它适用于过程次数比较多阶情况,当过程次数超过12次以上,标准偏差控制图是一种非常有效的方法
从2-8-6图可见,在t时间前,测量过程的标准偏差在控制极限以内,说明测量过程的随机误差没有明显的变化,但是从t时起,测量过程的标准偏差明显增大,由于随机误差增大而使测量过程失去控制。当测量次数较少时,计算标准偏差有困难,所以使用S控制图就不适用,而选择极值控制图比较适宜。
标准偏差
时间t
上限
下限
图2-8-6 标准偏差控制图
④均值—极差控制图(—R控制图)
均值控制图主要用于观察测量结果平均值的变化情况,极差控制图主要用于观察测量结果的分散情况,将二者联合运用,可以观察测量结果的变化。
⑤均值—标准偏差控制图(—控制图)
—控制图与—R控制图相似,只是用标准偏差控制图代替极差控制图。因为子组极差R的计算