直方圖與過程能力分析

　　直方圖與過程能力分析

　　(一)直方圖

　　直方圖是反映個(gè)變量分布的一種橫道圖。用一欄代表一個(gè)問題的一個(gè)特性或?qū)傩�，每一�?的高度代表改種特性或?qū)傩缘某霈F(xiàn)相對(duì)頻率。通過各欄的形狀和寬度來確定問題根源。直方圖一目了然，可以直觀地傳達(dá)有關(guān)過程的各種信息，可以顯示波動(dòng)的狀況，決定何處需集中力量 進(jìn)行處理改進(jìn)。

　　l應(yīng)用程序

　�、偈占瘮�(shù)據(jù)信息。

　　②確定數(shù)據(jù)的極差只，等于最大值減去最小值。

　　③確定所畫直方圖的組數(shù)K及每組寬度，K通常6—12組，每組寬度由極差除以組數(shù)得到。

　　④統(tǒng)計(jì)頻數(shù)，列頻數(shù)分布表。

　　⑤畫橫坐標(biāo)和縱坐標(biāo)，橫坐標(biāo)按數(shù)據(jù)值比例畫，縱坐標(biāo)按頻數(shù)比例畫。

　�、薨纯v坐標(biāo)畫出每個(gè)矩形的高度，代表落在此矩形中的發(fā)生次數(shù)。

　　2.幾種常見直方圖(圖11--8)

　　①標(biāo)準(zhǔn)型直方圖。也稱對(duì)稱型或正常型。它具有兩邊低，中間高，左右對(duì)稱的特點(diǎn)。如果 產(chǎn)品質(zhì)量特征值的分布呈現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)直方圖形狀，則可初步斷定生產(chǎn)處于穩(wěn)定過程。

　　②孤島型直方圖。在標(biāo)準(zhǔn)型直方圖的一側(cè)有一個(gè)孤立的小島。主要是由于分析時(shí)夾雜了其 他分布的少量數(shù)據(jù)。

　　③雙峰型直方圖。在直方圖中存在兩個(gè)左右分布的單峰。在兩種不同分布混合一起時(shí)會(huì)出 現(xiàn)這種情況。

　�、芷�峰型直方圖。數(shù)據(jù)的平均值不在中間值的位置，從左到右(或從右到左)數(shù)據(jù)分布 的頻數(shù)先增加到某一最大值，然后突然減少。主要是由于操作者的心理因素和習(xí)慣引起。

　　(二)過程能力分析

　　1、過程能力

　　過程能力指產(chǎn)品生產(chǎn)的每個(gè)過程對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量的保證程度，反映的是處于穩(wěn)定生產(chǎn)狀態(tài)下的 過程的實(shí)際加工能力，記為B。

　　獲取產(chǎn)品生產(chǎn)的過程能力，是質(zhì)量管理中收集樣本的目的之一，以便了解過程的生產(chǎn)能力如何，即生產(chǎn)合格品的能力究竟如何。如果生產(chǎn)能力過低，必需采取措施加以改進(jìn)。過程能力越高，穩(wěn)定性越高，生產(chǎn)能力也強(qiáng)。過程能力的高低可以用標(biāo)準(zhǔn)差σ的大小來衡量。σ越小則過程越穩(wěn)定，過程能力越強(qiáng);σ越大過程越不穩(wěn)定，過程能力越弱。當(dāng)生產(chǎn)過程穩(wěn)定，且產(chǎn)品的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)為雙側(cè)時(shí)，B=6σ.(見圖11—10)。

　　2.過程能力指數(shù)

　　過程能力指數(shù)反映過程加工中質(zhì)量滿足產(chǎn)品技術(shù)要求的程度，也即產(chǎn)品的控制范圍滿足顧客要求的程度。

　　過程能力指數(shù)=技術(shù)要求/過程能力

　　過程能力指數(shù)越大，說明過程能力越滿足技術(shù)要求，產(chǎn)品質(zhì)量越有保證。

　　控制圖、散布圖等

　　三、控制圖

　　控制圖是用于確定生產(chǎn)或工作過程是否處于穩(wěn)定狀態(tài)的圖形，通過它可以發(fā)現(xiàn)并及時(shí)消除生產(chǎn)和工作過程中的失控情況。

　　控制圖是通過對(duì)過程中各特性值進(jìn)行測(cè)定、記錄、評(píng)估和監(jiān)察過程是否處于控制狀態(tài)的一 種用統(tǒng)計(jì)方法設(shè)計(jì)的圖。在控制圖中有兩條平行的上下控制界限和中心線，并有按時(shí)間序列排 列的樣本統(tǒng)計(jì)量數(shù)值的描點(diǎn)序列。如果控制圖中描點(diǎn)落在控制界限之內(nèi)，則表明過程正常;若控制圖中描點(diǎn)落在控制界限之外或描點(diǎn)序列在界限之間有某一種或幾種不正常的趨勢(shì)，則表明 過程異常。

　　(一)控制圖的分類

　　控制圖可以分為兩類，即計(jì)量值控制圖和計(jì)數(shù)值控制圖。計(jì)量值控制圖所依據(jù)的數(shù)據(jù)均屬于由測(cè)量工具實(shí)際測(cè)量出來的數(shù)據(jù)，如長(zhǎng)度、重量等控制特性，具有連續(xù)性，它包括：

　　①單值控制圖;

　�、谄骄�值與極差控制圖;

　�、燮骄�值與標(biāo)準(zhǔn)差控制圖;

　�、苤形恢蹬c極差控制圖;

　　⑤個(gè)別值與移動(dòng)極差控制圖。

　　計(jì)數(shù)值控制圖所依據(jù)的數(shù)據(jù)均屬于以單位個(gè)數(shù)或次數(shù)計(jì)算，如不合格品數(shù)、不合格品率等。它包括：

　�、俨缓细衿窋�(shù)控制圖;

　�、诓缓细衿仿士刂茍D;

　�、廴毕輸�(shù)控制圖;

　�、軉挝蝗毕輸�(shù)控制圖。

　　(二)控制圖的應(yīng)用

　　控制圖可用于以下幾方面：

　�、兕A(yù)測(cè)，通過現(xiàn)有圖形的分析和研究可大致預(yù)測(cè)下一步可能的位置。

　�、谠u(píng)價(jià)與診斷，可以評(píng)價(jià)過程的變化情況，評(píng)估過程的穩(wěn)定性，并能與其他方法結(jié)合，可以找到產(chǎn)生狀況的原因。

　�、劭刂疲�可對(duì)品質(zhì)狀況及時(shí)掌控，決定何時(shí)需要調(diào)整，何時(shí)需要保持原有狀態(tài)。

　�、艽_認(rèn)，比較后確認(rèn)某一過程的改進(jìn)。

　　(三)控制圖的作法

　　(1)選擇控制特性。

　　(2)選擇合適的控制圖。

　　(3)選取一定數(shù)量的數(shù)據(jù)，在生產(chǎn)過程中，定期抽取試樣。

　　(4)把數(shù)據(jù)分組，一般按時(shí)間順序分組，每組即為一個(gè)試樣，至少取20—25組數(shù)據(jù)。

　　(5)計(jì)算各分組樣本的統(tǒng)計(jì)量。

　　(6)根據(jù)分組樣本的統(tǒng)計(jì)量計(jì)算控制界限。

　　(7)繪制控制圖并標(biāo)出各組的統(tǒng)計(jì)量。

　　(8)研究控制界限之外的點(diǎn)，并標(biāo)出異�；蛱厥庠�因的狀態(tài)。

　　(9)決定下一步行動(dòng)。

　　(四)控制圖的分析

　　控制狀態(tài)指產(chǎn)品質(zhì)量特性的分布不隨時(shí)間變化，生產(chǎn)過程或工作過程只受偶然因素的影響 的狀態(tài)。不然，則為非控制狀態(tài)或異常狀態(tài)。

　　判定過程處于控制狀態(tài)須滿足兩條標(biāo)準(zhǔn)：

　�、倏刂茍D上點(diǎn)不超過控制界限;

　�、诳刂茍D上點(diǎn)的排列沒有缺陷。

　　對(duì)于以下情況可認(rèn)為滿足第一條標(biāo)準(zhǔn)：

　�、龠B續(xù)25點(diǎn)以上處于控制界限內(nèi);

　�、谶B續(xù)35點(diǎn)中，僅有1點(diǎn)超出控制界限;

　　③連續(xù)100點(diǎn)中，不多于2點(diǎn)超出控制界限。

　　若過程滿足第一條，點(diǎn)的排列分布有缺陷，仍不能判定它處于控制狀態(tài)。排列分布 有缺陷是指形態(tài)存在異常，主要指出現(xiàn)“鏈”、“偏離”、“傾向”、“周期”、“接近”等五種情況。

　　鏈指點(diǎn)連續(xù)出現(xiàn)在中心線Cl一側(cè)的現(xiàn)象，鏈的長(zhǎng)度用鏈內(nèi)所含點(diǎn)的個(gè)數(shù)判斷。若出現(xiàn)7 點(diǎn)以上鏈，則處于異常狀態(tài)。偏離指較多的點(diǎn)間接地出現(xiàn)在中心線的一側(cè)的現(xiàn)象。判別標(biāo)準(zhǔn)如 下：

　　①連續(xù)的11點(diǎn)中至少有10點(diǎn)出現(xiàn)在同一側(cè);

　�、谶B續(xù)的14點(diǎn)中至少有12點(diǎn)出現(xiàn)在同一側(cè);

　�、圻B續(xù)的17點(diǎn)中至少有14點(diǎn)出現(xiàn)在同一側(cè);

　�、苓B續(xù)的20點(diǎn)中至少有16點(diǎn)出現(xiàn)在同一側(cè)。

　　傾向指若干個(gè)點(diǎn)連續(xù)上升或連續(xù)下降的情況。若出現(xiàn)連續(xù)7個(gè)以上點(diǎn)(包括7點(diǎn))連續(xù)上升或下降的趨勢(shì)，則為異常狀態(tài)。雖然有時(shí)相鄰點(diǎn)有上有下，但判斷趨勢(shì)時(shí)應(yīng)從整體上考察。

　　周期指點(diǎn)的上升或下降出現(xiàn)一定間隔重復(fù)的規(guī)律。接近是指圖上的點(diǎn)接近中心線或上 下控制界限的現(xiàn)象。接近中心線時(shí)，在中心線與控制界限之間畫出等分線，如果大部分點(diǎn)在靠近中心線兩側(cè)，則為異常狀態(tài)。接近控制邊界時(shí)，在中心線與邊界線間作三等分線，如 果連續(xù)3點(diǎn)有2點(diǎn)或連續(xù)7點(diǎn)中有3點(diǎn)或連續(xù)的10點(diǎn)中有4點(diǎn)在外側(cè)的1/3帶狀區(qū)間內(nèi)，則 可判斷為異常狀態(tài)。