第四章 统计过程控制(2)分析用控制图和控制用控制图

4.3 分析用控制图和控制用控制图

4.3 分析用控制图和控制用控制图

（一）分析用控制图与控制用控制图的含义

先看一下为什么控制图要在稳态下进行？

一道工序开始应用控制图时，几乎总不会恰巧处于稳态，也即总存在异因。如果就以这种非稳态状态下的参数来建立控制图，控制图界限之间的间隔一定较宽，以这样的控制图来控制未来，将会导致错误的结论。因此，一开始，总需要将非稳态的过程调整到稳态，这就是分析用控制图的阶段。等到过程调整到稳态后，才能延长控制图的控制线作为控制用控制图，这就是控制用控制图的阶段。故根据使用目的的不同，控制图可分为分析用和制用控制图两类。

1、分析用控制图

分析用控制图主要分析以下两个方面：

（1）所分析的过程是否处于统计控制状态？若达到；则称统计稳态。

（2）该过程的过程能力指数cp是否满足要求？维尔达（s.l.wierda）把过程能力指数满足要求的状态称作技术稳态。

从表可见，状态ⅳ达到状态ⅰ有两条途径：ⅳ→ⅲ→ⅰ；ⅳ→ⅱ→ⅰ，哪条好？这应由具体的技术经济分析决定，如果从计算cp值考虑，可以先达到状态ⅲ。

2、控制用控制图

2、控制用控制图

当统计稳态和技术稳态都达到时，分析用控制图可转为控制用控制图。

把分析用控制图的控制线延长，而且要有正式的交接手续。经过一个阶段的使用后，可能又会出现异常，这时应查出异因，采取措施，加以消除。

（二）常规控制图的设计思想

常规控制图的设计思想是先确定犯第一类错误的概率α，再看犯第二类错误的概率β。

（1）按3σ方式确定cl、ucl、lcl，就等于确定α0=0.27%。

（2）在统计中通常采用α=1%，5%，10%三级，但休哈特为了增加使用者信心把常规控制图的α取得特别小，这样β就大，这就需要增加第二类判异准

则，即既使点子不出界，但当界内点排列不随机也表示存在异常因素。

（三）判异准则

判异准则有点出界和界内点排列不随机两类。由于对点子的数目未加限制，故后者的模式原则上可以有很多种，但在实际中经常使用的只有具有明显物理意义的若干种。在控制图的判断中要注意对这些模式加以识别。

国标gb/t4091-2001《常规控制图》中规定了8种判异准则。主要适用于x 和图，质量特性服从挖正态分布。为了应用这些准则，将控制图等分为6个区域，每个区宽1σ。这6个区的标号分别为a、b、c、c、b、a。

这里可以和abc三类不合格结合起来理解掌握！

准则1：

准则1：一点落在a区之外（图4.3-1）.比如：计算、测量错误，材料不合格，设备故障等。

最明显！

准则2：连续9点落在中心线同一侧（图4.3-2）.此准则是为了补充准则1而设计的，以改进控制图的灵敏度。选择9点是为了使其犯第一类错误的概率α与准则1的α0=2.7%大体相仿。出现图4.3-2准则2的现象，主要是过程平均值μ减小的缘故。

准则3：

准则3：连续6点递增或递减（图4.3-3）.此准则是针对过程平均值的趋势进行设计的，它判定过程平均值的较小趋势要比准则2更为灵敏。产生趋势的原因可能是工具逐渐磨损、维修逐渐变坏等，从而使得参数随着时间而变化。

准则4：连续14点相邻点上下交替（图4.3-4）.本准则是针对由于轮流使用两台设备或由两位操作人员轮流进行操作而引起的系数效应。实际上，这就是一个数据分层不够的问题。选择14点是通过统计模拟试验而得出的，也是为使其α大体与准则1的α0=0.0027相当。

准则5：连续3点中有2点落在中心线同一侧的b区以外（图4.3-5）。过程平均值的变化通常可由本准则判定，它对于变异的增加也较灵敏。这里需要说明的是：三点中的两点可以是任何两点，至于第3点可以在任何处，甚至可以根本不存在。出现准则5的现象是由于过程的参数μ发生了变化。

准则6

准则6：连续5点中有4点落在中心线同一侧的c区以外（图4.3-6）。与准则5类似，这第5点可在任何处。本准则对于过程平均值的偏移是较灵敏的，出现本准则的现象也是由于参数μ发生了变化。

准则7:连续15点在c区中心线上下（图4.3-7）.出现本准则的现象是由于参数σ变小。对于这种现象不要被它的良好“外貌”所迷惑，而应该注意到它的非随机性。造成这种现象的原因可能有数据虚假或数据分层不够等。在排除了上述两种可能性之后才能总结现场减少标准差σ的先进经验。

8

准则8：连续8点在中心线两侧，但无一在c区中（图4.3-8）。造成这种现象的主要原因也是因为数据分层不够，本准则即为此而设计的。

总结：

同一侧的有准则256，两侧的有准则478，单调的有1个准则3，14点15点各一个，968点各一个。

（四）过程改进策略

由异常原因造成的质量变异可由控制图发现，通常由过程人员负责处理，称为局部问题的对策。

由偶然原因造成的质量变异可通过分析过程能力发现，但其改善往往耗费大量资金，需由高一级管理人员决策，称为系统改进。

国标gb/t4091《常规控制图》给出的过程改进策略分为两个环节，一是判断过程是否处于统计控制状态，二是评价过程能力（参见图4.3-9）。