（三）直方圖的觀察與分析

    1.觀察直方圖的形狀、判斷質量分布狀態(tài)

    作完直方圖后，首先要認真觀察直方圖的整體形狀，看其是否是屬于正常型直方圖。正常型直方圖就是中間高，兩側底，左右接近對稱的圖形，如教材147頁圖7-8（a）所示。

    出現非正常型直方圖時，表明生產過程或收集數據作圖有問題。這就要求進一步分析判斷，找出原因，從而采取措施加以糾正。凡屬非正常型直方圖，其圖形分布有各種不同缺陷，歸納起來一般有五種類型，如教材147頁圖7-8所示。

    （1）折齒型（圖7—8（b）），是由于分組組數不當或者組距確定不當出現的直方圖。

    （2）左（或右）緩坡型（圖7—8（c）），主要是由于操作中對上限（或下限）控制太嚴造成的。

    （3）孤島型（圖7—8（d）），是原材料發(fā)生變化，或者臨時他人頂班作業(yè)造成的。

    （4）雙峰型（圖7—8（e）），是由于用兩種不同方法或兩臺設備或兩組工人進行生產，然后把兩方面數據混在一起整理產生的。

    （5）絕壁型（圖7—8（f）），是由于數據收集不正常，可能有意識地去掉下限以下的數據，或是在檢測過程中存在某種人為因素所造成的。

    [例題] ：由于分組不當或者組距確定不當出現的直方圖是（  ）型。

    A. 折齒型

    B. 孤島型

    C. 右緩坡型

    D. 雙峰型

    答案：A

    2. 將直方圖與質量標準比較，判斷實際生產過程能力

    作出直方圖后，除了觀察直方圖形狀，分析質量分布狀態(tài)外，再將正常型直方圖與質量標準比較，從而判斷實際生產過程能力。正常型直方圖與質量標準相比較，一般有如教材148頁圖7—9所示六種情況。圖7—9中：

    T—表示質量標準要求界限；

    B—表示實際質量特性分布范圍。

    （1）圖7—9（a），B在T中間，質量分布中心 與質量標準中心M重合，實際數據分布與質量標準相比較兩邊還有一定余地。這樣的生產過程質量是很理想的，說明生產過程處于正常的穩(wěn)定狀態(tài)。在這種情況下生產出來的產品可認為全都是合格品。

    （2）圖7—9（b），B雖然落在T內，但質量分布中心 與T的中心M不重合，偏向一邊。這樣如果生產狀態(tài)一旦發(fā)生變化，就可能超出質量標準下限而出現不合格品。出現這樣情況時應迅速采取措施，使直方圖移到中間來。

    （3）圖7—9（c），B在T中間，且B的范圍接近了T的范圍，沒有余地，生產過程一旦發(fā)生小的變化，產品的質量特性值就可能超出質量標準。出現這種情況時，必須立即采取措施，以縮小質量分布范圍。

    （4）圖7—9（d），B在T中間，但兩邊余地太大，說明加工過于精細，不經濟。在這種情況下，可以對原材料、設備、工藝、操作等控制要求適當放寬些，有目的地使B擴大，從而有利于降低成本。

    （5）圖7—9（e），質量分布范圍B已超出標準下限之外，說明已出現不合格品。此時必須采取措施進行調整，使質量分布位于標準之內。

    （6）圖7—9（f），質量分布范圍完全超出了質量標準上、下界限，散差太大，產生許多廢品，說明過程能力不足，應提高過程能力，使質量分布范圍B縮小。

    [例題]： 如圖7—9（d），B在T中間，但兩邊余地太大，說明（   ）。

    A. 這樣如果生產狀態(tài)一旦發(fā)生變化，就可能超出質量標準下限而出現不合格品

    B. 生產過程一旦發(fā)生小的變化，產品的質量特性值就可能超出質量標準

    C. 加工過于精細，不經濟

    D. 已出現不合格品

    答案：C

    二、控制圖法

    （一）控制圖的基本形式及其用途

    控制圖又稱管理圖。它是在直角坐標系內畫有控制界限，描述生產過程中產品質量波動狀態(tài)的圖形。利用控制圖區(qū)分質量波動原因，判明生產過程是否處于穩(wěn)定狀態(tài)的方法稱為控制圖法。

    1.控制圖的基本形式

    控制圖的基本形式如教材149頁圖7—10所示。橫坐標為樣本（子樣）序號或抽樣時間，縱坐標為被控制對象，即被控制的質量特性值。控制圖上一般有三條線：在上面的一條虛線稱為上控制界限，用符號UCL表示；在下面的一條虛線稱為下控制界限，用符號LCL表示；中間的一條實線稱為中心線，用符號CL表示。中心線標志著質量特性值分布的中心位置，上下控制界限標志著質量特性值允許波動范圍。

    在生產過程中通過抽樣取得數據，把樣本統(tǒng)計量描在圖上來分析判斷生產過程狀態(tài)。如果點子隨機地落在上、下控制界限內，則表明生產過程正常處于穩(wěn)定狀態(tài)，不會產生不合格品；如果點子超出控制界限，或點子排列有缺陷，則表明生產條件發(fā)生了異常變化，生產過程處于失控狀態(tài)。

    2.控制圖的用途

    控制圖是用樣本數據來分析判斷生產過程是否處于穩(wěn)定狀態(tài)的有效工具。它的用途主要有兩個：

    （1）過程分析，即分析生產過程是否穩(wěn)定。為此，應隨機連續(xù)收集數據，繪制控制圖，觀察數據點分布情況并判定生產過程狀態(tài)。

    （2）過程控制，即控制生產過程質量狀態(tài)。為此，要定時抽樣取得數據，將其變?yōu)辄c子描在圖上，發(fā)現并及時消除生產過程中的失調現象，預防不合格品的產生。

    前面講述的排列圖、直方圖法是質量控制的靜態(tài)分析法，反映的是質量在某一段時間里的靜止狀態(tài)。然而產品都是在動態(tài)的生產過程中形成的，因此，在質量控制中單用靜態(tài)分析法顯然是不夠的，還必須有動態(tài)分析法。只有動態(tài)分析法，才能隨時了解生產過程中質量的變化情況，及時采取措施，使生產處于穩(wěn)定狀態(tài)，起到預防出現廢品的作用�？刂茍D就是典型的動態(tài)分析法。

    [例題]： 控制圖是用樣本數據來分析判斷生產過程是否處于穩(wěn)定狀態(tài)的有效工具。它的用途主要有（  ）。

    A. 過程分析

    B. 過程控制

    C. 過程判斷

    D. 過程穩(wěn)定

    E.過程變化

    答案：AB

    （二）控制圖的原理

    本章第一節(jié)質量數據波動的原因中已講到，影響生產過程和產品質量的原因，可分為系統(tǒng)性原因和偶然性原因。

    在生產過程中，如果僅僅存在偶然性原因影響，而不存在系統(tǒng)性原因，這時生產過程是處于穩(wěn)定狀態(tài)，或稱為控制狀態(tài)。其產品質量特性值的波動是有一定規(guī)律的，即質量特性值分布服從正態(tài)分布�？刂茍D就是利用這個規(guī)律來識別生產過程中的異常原因，控制系統(tǒng)性原因造成的質量波動，保證生產過程處于控制狀態(tài)。

    如何衡量生產過程是否處于穩(wěn)定狀態(tài)呢？我們知道：一定狀態(tài)下的生產的產品質量是具有一定分布的，過程狀態(tài)發(fā)生變化，產品質量分布也隨之改變。觀察產品質量分布情況，一是看分布中心位置（μ）；二是看分布的離散程度（σ）。這可通過教材150頁圖7—11所示的四種情況來說明。

    圖7—11（a），反映產品質量分布服從正態(tài)分布，其分布中心與質量標準中心M重合，散差分布在質量控制界限之內，表明生產過程處于穩(wěn)定狀態(tài)，這時生產的產品基本上都是合格品，可繼續(xù)生產。

    圖7—11（b），反映產品質量分布散差沒變，而分布中心發(fā)生偏移。

    圖7—11（c），反映產品質量分布中心雖然沒有偏移，但分布的散差變大。

    圖7—11（d），反映產品質量分布中心和散差都發(fā)生了較大變化，即μ值偏離標準中心，σ（s）值增大。

    后三種情況都是由于生產過程中存在異常原因引起的，都出現了不合格品，生產過程處于不穩(wěn)定狀態(tài)，應及時分析，消除異常原因的影響。

    綜上所述，我們可依據描述產品質量分布的集中位置和離散程度的統(tǒng)計特征值，隨時間（生產進程）的變化情況來分析生產過程是否處于穩(wěn)定狀態(tài)。在控制圖中，只要樣本質量數據的特征值是隨機地落在上、下控制界限之內，就表明產品質量分布的參數μ和σ基本保持不變，生產中只存在偶然原因，生產過程是穩(wěn)定的。而一旦發(fā)生了質量數據點飛出控制界限之外，或排列有缺陷，則說明生產過程中存在系統(tǒng)原因，使μ和σ發(fā)生了改變，生產過程出現異常情況。

    （三）控制圖的觀察與分析

    繪制控制圖的目的是分析判斷生產過程是否處于穩(wěn)定狀態(tài)。這主要是通過對控制圖上點子的分布情況的觀察與分析進行。因為控制圖上點子作為隨機抽樣的樣本，可以反映出生產過程（總體）的質量分布狀態(tài)。

    當控制圖同時滿足以下兩個條件：一是點子幾乎全部落在控制界限之內；二是控制界限內的點子排列沒有缺陷。我們就可以認為生產過程基本上處于穩(wěn)定狀態(tài)。如果點子的分布不滿足其中任何一條，都應判斷生產過程為異常。

    （1）點子幾乎全部落在控制界線內，是指應符合下述三個要求：

    1）連續(xù)25點以上處于控制界限內。

    2）連續(xù)35點中僅有1點超出控制界限。

    3）連續(xù)100點中不多于2點超出控制界限。

    （2）點子排列沒有缺陷，是指點子的排列是隨機的，而沒有出現異�，F象。這里的異�，F象是指點子排列出現了“鏈”、“多次同側”、“趨勢或傾向”、“周期性變動”、“接近控制界限”等情況。

    1）鏈。是指點子連續(xù)出現在中心線一側的現象。出現五點鏈，應注意生產過程發(fā)展狀況。出現六點鏈，應開始調查原因：出現七點鏈，應判定工序異常，需采取處理措施，如教材151頁圖7—12（a）所示。

    2）多次同側。是指點子在中心線一側多次出現的現象，或稱偏離。下列情況說明生產過程已出現異常：在連續(xù)11點中有10點在同側，如教材151頁圖7—12（b）所示。在連續(xù)14點中有12點在同側。在連續(xù)17點中有14點在同側。在連續(xù)20點中有16點在同側。

    3）趨勢或傾向。是指點子連續(xù)上升或連續(xù)下降的現象。連續(xù)7點或7點以上上升或下降排列，就應判定生產過程有異常因素影響，要立即采取措施，如教材151頁圖7—12（c）所示。

    4）周期性變動。即點子的排列顯示周期性變化的現象。這樣即使所有點子都在控制界限內，也應認為生產過程為異常，如教材151頁圖7—12（d）所示。

    5）點子排列接近控制界限。是指點子落在了μ±2，以外和μ±3σ以內。如屬下列情況的判定為異常：連續(xù)3點至少有2點接近控制界限。連續(xù)7點至少有3點接近控制界限。連續(xù)10點至少有4點接近控制界限。如教材151頁圖7—12（e）所示。

    以上是分析用控制圖判斷生產過程是否正常的準則。如果生產過程處于穩(wěn)定狀態(tài)，則把分析用控制圖轉為管理用控制圖。分析用控制圖是靜態(tài)的，而管理用控制圖是動態(tài)的。隨著生產過程的進展，通過抽樣取得質量數據把點描在圖上，隨時觀察點子的變化，一是點子落在控制界限外或界限上，即判斷生產過程異常，點子即使在控制界限內，也應隨時觀察其有無缺陷，以對生產過程正常與否做出判斷。