第五章 過程控制和統(tǒng)計(jì)過程控制

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1、第五章過程控制和統(tǒng)計(jì)過程控制目的和要求：了解統(tǒng)計(jì)過程控制，理解測(cè)量系統(tǒng)的特性和幾個(gè)概念，理解過程能力及過程能力指數(shù)（短期和長(zhǎng)期）的概念，掌握測(cè)量系統(tǒng)分析的ANOVA方法及其Minitab輸出結(jié)果的意義，掌握短期（和）和長(zhǎng)期過程能指數(shù)（和）的計(jì)算，以及水平、ZBench的計(jì)算，了解過程能力指數(shù)與不合格品率的關(guān)系。第一節(jié)測(cè)量系統(tǒng)分析一、測(cè)量系統(tǒng)及其性質(zhì)數(shù)據(jù)是由測(cè)量的來的，測(cè)量的結(jié)果能否代表被測(cè)量物體的真實(shí)值，測(cè)量誤差有哪些部分組成，有多大，如何確定，什么樣的測(cè)量誤差可以接受，什么樣的又不能接受呢？這都是我們?cè)诶脺y(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行分析決策之前所關(guān)心的問題。（一）測(cè)量系統(tǒng)測(cè)

2、量系統(tǒng)是與測(cè)量有關(guān)的人、測(cè)量?jī)x器/工具軟、硬件、測(cè)量對(duì)象、測(cè)量方法和環(huán)境的總稱。（二）測(cè)量系統(tǒng)的幾個(gè)特性和概念1、準(zhǔn)確性用同一測(cè)量?jī)x器由同一測(cè)量人員測(cè)量同一樣品，并重復(fù)無限多次，測(cè)量結(jié)果的平均值與真值之間會(huì)存在差異，差異大小就反映了該測(cè)量系統(tǒng)的準(zhǔn)確性。偏差分析可利用單樣本的T-檢驗(yàn)來確定是否有偏差，即：H0：Bias=0H1：Bias≠0。利用Minitab可按如下步驟進(jìn)行：Stat→BasicStatistics→1-Samplet.2、精密度精密度包括反復(fù)性和再現(xiàn)性（1）反復(fù)性（Repeatability）由同一測(cè)量人員用同一測(cè)量?jī)x器在較短時(shí)間內(nèi)重復(fù)測(cè)量同一

3、測(cè)量對(duì)象時(shí)所存在的差異，即測(cè)量值的變動(dòng)，此變動(dòng)稱為EV(EquipmentVariation)，是因?yàn)闇y(cè)量?jī)x器引起的變動(dòng)。（2）再現(xiàn)性（Reproducibility）由幾個(gè)不同的測(cè)量人員用同一測(cè)量?jī)x器對(duì)同一被測(cè)對(duì)象進(jìn)行測(cè)量時(shí)存在的差異。此變動(dòng)稱為AV(AppraiserVariation)，是因?yàn)闇y(cè)量者引起的變動(dòng)。當(dāng)EV>AV時(shí)，需要考慮是否是測(cè)量工具的精度不夠，或測(cè)量工具本身測(cè)量不穩(wěn)定。當(dāng)EV

4、一被測(cè)對(duì)象時(shí)存在的差異，反映隨時(shí)間的變化對(duì)同一物品測(cè)量結(jié)果變動(dòng)的程度。4、線性性（Linearity）線性性用以衡量測(cè)量系統(tǒng)在不同的測(cè)量范圍的測(cè)量值與被測(cè)對(duì)象真值的差異大小。二、測(cè)量誤差測(cè)量數(shù)據(jù)的誤差是由被測(cè)量對(duì)象的實(shí)際誤差和測(cè)量系統(tǒng)誤差兩部分組成，若用σ總表示總誤差，σ產(chǎn)品表示被測(cè)對(duì)象誤差，σ測(cè)量表示測(cè)量誤差，則有：σ2總=σ2產(chǎn)品+σ2測(cè)量。下圖（圖5-1）測(cè)量誤差的構(gòu)成及來源。三、合理分組（RationalSubGrouping）（一）組內(nèi)誤差和組間誤差合理分組是測(cè)量階段收集數(shù)據(jù)的一種策略，通過合理分組可以分短期和長(zhǎng)期誤差，從而可以確認(rèn)過程目前的問題是技術(shù)

5、實(shí)力不夠（ZST太?。?，還是控制水平差（ZST與ZLT差異太大）。收集數(shù)據(jù)時(shí)，要求每組內(nèi)的數(shù)據(jù)只包含偶然因素引起的誤差，即組內(nèi)誤差；組與組之間存在異常原因引起的誤差和偶然因素引起的誤差，即組間誤差；這樣收集的數(shù)據(jù)可對(duì)過程的長(zhǎng)期能力和短期能力分別作出評(píng)估。測(cè)量?jī)x器誤差總誤差測(cè)量系統(tǒng)誤差被測(cè)量對(duì)象誤差測(cè)量人員誤差準(zhǔn)確性線性性穩(wěn)定性反復(fù)性測(cè)量人員誤差測(cè)量人員和被測(cè)量對(duì)象交互作用誤差四、GageR&R（一）GageR&R的基本條件1、選定測(cè)量?jī)x器：Gage必須選定能夠讀出Process的變動(dòng)或Spec允許誤差10%以下的最小測(cè)量單位的測(cè)量?jī)x器。2、Sample的準(zhǔn)備：不

6、能隨意準(zhǔn)備樣品，而是按照事先計(jì)劃的包含變動(dòng)或Spec全范圍的樣品。這是為了確認(rèn)測(cè)量系統(tǒng)能否讀出已知特性值來判定測(cè)量系統(tǒng)能否被接受。3、測(cè)定者：須確定2～3個(gè)典型的測(cè)定者（二）GageR&RStudy1、基本公式TotalVariance(總誤差)=TotalGageR&R=%R&R=TotalGageR&RSV/Tolerance=5.15測(cè)量/Tolerance，又記為：%Tolerance，Gage變動(dòng)與公差的比值，用于判定部品合格與否的信賴性判斷。%Study=TotalGageR&RSV/TotalVariance，用于測(cè)定系統(tǒng)的信賴性判斷。2、Gage

7、R&R的判斷基準(zhǔn)%R&R≤20%，測(cè)量系統(tǒng)可以接受；20%≤%R&R≤29%，有條件接受，即考慮成本費(fèi)用后決定；%R&R≥29%，測(cè)量系統(tǒng)不可以接受，應(yīng)尋找改善措施。3、NumberofDistinctCategories的判斷基準(zhǔn)NumberofDistinctCategories=1.41×(σP/σGageR&R)若NumberofDistinctCategories=0～1：不能使用該測(cè)量系統(tǒng)（改善測(cè)量系統(tǒng)）；若NumberofDistinctCategories=2～4：有條件的接受該測(cè)量系統(tǒng)；若NumberofDistinctCategories≥5

8、：可以接受該測(cè)量系統(tǒng)。五