质量工程师

2014年质量工程师考试备考已经拉开帷幕，以下是2014年质量工程师考试科目《中级理论与实务》备考精华，帮助考生全面了解2014年质量工程师考试教材，掌握质量工程师考试辅导课程知识点。

4.2控制图原理(P157-161)

【大纲考点】

二、控制图原理

1.掌握控制图的基本原理 (重点)

2.了解控制图的两种错误 (难点)

3.掌握常规的控制图分类。 (难点)(重点)

(一)控制图的结构

控制图(Control Chart)是对过程质量特性值进行测定、记录、评估，从而监察过程是否处于控制状态的一种用统计方法设计的图。

控制图是一种坐标图。横轴标注时间或样本序号。纵轴标注过程或质量的特性值，实测值或者转化值。图上有3条线：中心线(CL，Central或center Line)和上下控制限(UCL和LCL，Upper Control limit),并有按自然顺序(时间顺序)抽取的样本统计量数值的描点序列，参见图4.2-1.UCL与LCL统称为控制线(Control lines)。

控制图的参数。中心线通常是平均值，也有其他的。控制限通常是3倍标准差。

(二)控制图的原理

基于质量波动理论与作为判断准则的小概率原理。

1、质量波动理论

任何产品质量总是存在波动。影响质量波动的原因(因素)可分为5M1E(人、机、料、法、测、环)六个方面。

但从对产品质量的影响大小来分，又可分为偶然因素(简称偶因)与异常因素(简称异因，在国际标准和我国国家标准中称为可查明原因)两类。

偶因是过程固有的，始终存在，对质量的影响微小，但从技术上难以去除或从经济上考虑不值得消除，例如机床开动时的轻微振动等。异因则非过程固有，有时存在，有时不存在，对质量影响大，但不难去除，例如车刀磨损等。

控制图上的控制界限就是区分偶然波动与异常波动的科学界限，它通常建立在正态分布的基础上。

过程只受偶然因素影响时，形成概率分布。偶因引起偶然波动，异因引起异常波动。

根据上述，可以说休哈特控制图即常规控制图的实质是区分偶然因素与异常因素两类因素的显示图。

2、小概率原理

小概率就是事件发生的概率小，大小是相对的，其界定概率值因事件不同属性而取值的界限不同。小概率事件原理：小概率事件是在一次试验中几乎不可能发生，若发生则判断异常。统计学上假设检验所依据的判断准则就是基于上述原理。控制图是假设检验的一种图上作业，在控制图上每描一个点就是作一次假设检验。

(三)统计控制状态

过程只受偶然因素影响时，波动服从统计规律性，称统计控制状态。

所有的技术控制都有一个标准做为基准，若过程不处于此基准的状态，则必须立即采取措施，将其恢复到基准。统计过程控制也是一种控制，它也要采取一种标准作为其基准，这就是统计控制状态，简称统计稳态。以后，还要“判稳”。

1、统计控制状态，简称控制状态，是指过程中只有偶因而无异因产生的变异状态。

2、控制状态是生产追求的目标，因为在控制状态下有下列好处：

(1)对产品质量有完全的把握，其合格品率约为99.73%;

(2)生产最经济，不合格品率约为0.27%;

(3)过程的变异最小。

注：如果企业的每道工序都达到统计控制状态，另称为全稳生产线。

如果过程受到异因影响，不再服从预期分布。中心位置和分布范围都可能改变。

(四)两类错误

1、第一类错误：虚发警报(false alarm)弃真

过程正常，由于点子偶然超出界外而判异，这就犯了第一类错误。通常犯第一类错误的概率记为α。第一类错误将造成寻找根本不存在的异因的损失。

2、第二类错误：漏发警报(alarm missing)取伪

过程异常，但仍会有部分产品，其质量特性值大小仍位于控制界限内。如果抽取到这样的产品，点子在界内而不判异，这就犯了第二类错误，即漏发警报。通常犯第二类错误的概率记以β，第二类错误将造成不合格品增加的损失。

3、如何减少两类错误所造成的损失

常规控制图共有三根线，正态分布控制图的中心限CL居中固定，上、下控制限UCL、LCL与CL平行，只能调整UCL与LCL二者之间的间隔距离。

若此间隔距离增加，则α减小，β增大;反之则α增大，β减小。故无论如何调整上下控制限的间隔，两种错误都是不可避免的。这里，不必死记，理解间距扩大，虚发警报将减少。

解决办法是：根据使两种错误造成的总损失最小的原则来确定UCL与LCL二者之间的最优间隔距离。经验证明休哈特所提出的3σ方式较好，在不少情况下，3σ方式都接近最优间隔距离。

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（责任编辑：fky）

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