食品質(zhì)量管理的工具控制圖的應用

品質(zhì)管理七大工具——控制圖

控制圖（ControlChart）㈠ 常規(guī)控制圖的構造與原理

又稱管理圖、管制圖，休哈特控制圖 對過程質(zhì)量特性值進行測量、記錄、評估和監(jiān)察過程是否處于統(tǒng)計控制狀態(tài)的一種統(tǒng)計方法設計的圖。質(zhì)量特性數(shù)據(jù)樣本號12345678910UCLCLLCL控制圖原理：

根據(jù)正態(tài)分布理論，若過程只受隨機因素的影響，即過程處于統(tǒng)計控制狀態(tài)，則過程質(zhì)量特性值有99.73%的數(shù)據(jù)（點子）落在控制界限內(nèi)，且在中心線兩側隨機分布。

若過程受到異常因素的作用，典型分布就會遭到破壞，則質(zhì)量特性值數(shù)據(jù)（點子）分布就會發(fā)生異常（出界、鏈狀、趨勢）。質(zhì)量特性值抽樣時間和樣本序號UCLCLLCL3σ3σ●

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反過來，如果樣本質(zhì)量特性值的點子在控制圖上的分布發(fā)生異常，那我們就可以判斷過程異常，需要進行診斷、調(diào)整。xLCLCLUCLα/2α/2β圖3控制圖的兩類錯誤“3σ原理”（或稱“千分之三法則”） 兩類錯誤是不可避免的 一般把控制范圍定在平均值的±3σ㈡ 常規(guī)控制圖的分類⑴ 按被控制對象的數(shù)據(jù)性質(zhì)不同 分為計量值控制圖、計件值控制圖和計點值控制圖分布控制圖代號控制圖名稱正態(tài)分布（計量值）均值-極差控制圖均值-標準差控制圖中位數(shù)-極差控制圖單值-移動極差控制圖表2-14 常規(guī)控制圖的分類分布控制圖代號控制圖名稱二項分布（計件值）不合格品率控制圖不合格品數(shù)控制圖泊松分布（計點值）單位不合格數(shù)控制圖不合格數(shù)控制圖表2-14 常規(guī)控制圖的分類分布控制圖代號控制圖名稱正態(tài)分布（計量值）均值-極差控制圖均值-標準差控制圖中位數(shù)-極差控制圖單值-移動極差控制圖分布控制圖代號控制圖名稱二項分布（計件值）不合格品率控制圖不合格品數(shù)控制圖泊松分布（計點值）單位不合格數(shù)控制圖不合格數(shù)控制圖表2-14常常規(guī)控控制圖圖的分分類pn=4CLpn=9.94UCLpn組號不合格品數(shù)控制圖⑵按用途途不同同①分分析用用控制制圖用于對對已經(jīng)經(jīng)完成成的過過程或或階段段進行行分析析，以以評估估過程程是否否穩(wěn)定定或確確認改改進效效果。。②控制用用控制制圖用于正正在進進行中中的過過程，，以保保持過過程的的穩(wěn)定定受控控狀態(tài)態(tài)。㈢控制圖圖的判判斷準準則控制圖圖對過過程異異常的的判斷斷以小小概率率事件件原理理為理理論依依據(jù)。。判異準準則有有兩類類：一是點子出出界就判異異二是界內(nèi)點點子排排列不不隨機機就判異異若過程程不判判異，，則過過程處處于統(tǒng)統(tǒng)計控控制狀狀態(tài)。。規(guī)定了了常規(guī)規(guī)控制制圖有有8種判判異準準則序號內(nèi)容準則1一點落在A區(qū)之外（點出界）準則2連續(xù)9點落在中心線同一側準則3連續(xù)6點遞增或遞減準則4連續(xù)14點上下交替準則5連續(xù)3點中有2點落在中心線同一側B區(qū)以外準則6連續(xù)5點中有4點落在中心線同一側的C區(qū)之外準則7連續(xù)15點在C區(qū)中心線上下準則8連續(xù)8點在中心線兩側但無一在C區(qū)中㈣常規(guī)控控制圖圖的應應用案案例1.均均值-極差差控制制圖最常用用、最最基本本控制對對象：：長度、、重量量、強強度、、純度度、時時間、、收率率、生生產(chǎn)量量、水分含含量、、營養(yǎng)養(yǎng)物質(zhì)質(zhì)成分分等計量值值數(shù)據(jù)據(jù)控制圖 主要用于觀察正態(tài)分布的均值的變化控制圖 觀察正態(tài)分布的波動情況或變異度的變化 控制圖 將二者聯(lián)合運用，觀察正態(tài)分布的變化范例：：某植物物油生生產(chǎn)廠廠，采采用灌灌裝機機灌裝裝，每每桶標標稱重重量為為5000g，要求溢溢出量量為0～50g。采用控控制圖圖對生生產(chǎn)過過程進進行質(zhì)質(zhì)量控控制。?？刂浦茖ο笙鬄橐缫绯隽苛?，單單位為為g。見表2-15溢出量量控制制圖數(shù)數(shù)據(jù)表表。組號測定值X1X2X3X4X51473244352035.6272193731253429.2183191116114420.2334292942593839.4305281245362529.2336403511383331.4297153012332623.2218354432113832.0339273726203529.01710234526373232.62211284440311832.22612312524322226.81013223719471427.833表2-15溢溢出出量控控制圖圖數(shù)據(jù)據(jù)表組號測定值

X1X2X3X4X514373212383029.92615254024501931.6311673123183222.2251738041403731.24118351229482028.83619312035244731.42720122738403129.62821524252242539.0282220311532819.42823294741322234.22524282722325432.63225423415292123.227合計746.6686解：⑴步驟1，預預備數(shù)數(shù)據(jù)的的取得得隨機抽抽取k組（一般般為20～～25組））大小為為n（一般為為4～～6，，常取取5））理論上上講，，預備備數(shù)據(jù)據(jù)的組組數(shù)應應大于于20組，，在實實際應應用中中最好好取25組組數(shù)據(jù)據(jù)。當個別別組數(shù)數(shù)據(jù)屬屬于可可查明明原因因的異異常時時，經(jīng)經(jīng)剔除除后所所余數(shù)數(shù)據(jù)依依然大大于20組組時，，仍可可利用用這些些數(shù)據(jù)據(jù)作分分析用用控制制圖。。若剔剔除異異常數(shù)數(shù)據(jù)后后不足足20組，，則須須在排排除異異因后后重新新收集集25組數(shù)數(shù)據(jù)。。取樣樣分分組組的的原原則則是是盡盡量量使使樣樣本本組組內(nèi)內(nèi)的的變變異異小小（（由由正正常常波波動動造造成成）），，樣樣本本組組間間的的變變異異大大（（由由異異常常波波動動造造成成）），，這這樣樣控控制制圖圖才才能能有有效效發(fā)發(fā)揮揮作作用用。。因此，取取樣時組組內(nèi)樣本本必須連連續(xù)抽取取，而樣樣本組間間則間隔隔一定時時間。應制定一一個收集集數(shù)據(jù)的的計劃，，將其作作為收集集、記錄錄及描圖圖的依據(jù)據(jù)。在適當?shù)牡臅r間內(nèi)內(nèi)收集足足夠的數(shù)數(shù)據(jù)，這這樣子組組才能反反映潛潛在的變變化，這這些變化化原因可可能是換換班/操操作人員員更換/材料批批次不同同等原因因引起。。對正在在生產(chǎn)的的產(chǎn)品進進行監(jiān)測測的子組組頻率可可以是每每班2次次，或一一小時一一次等。。按工藝藝文件件規(guī)定定，本本例每每間隔隔30min在灌裝裝生產(chǎn)產(chǎn)線連續(xù)抽抽取n=5的樣本本量計計量溢溢出量量。共抽取取25組樣樣本，，將溢溢出量量數(shù)據(jù)據(jù)記入入數(shù)據(jù)據(jù)表。。⑵步驟2，計計算統(tǒng)統(tǒng)計量量計算每每一組組數(shù)據(jù)據(jù)的平平均值值和極極差，，記入入表中中；然然后計計算25組組數(shù)據(jù)據(jù)的總平均均值和極差平平均值值。⑶步驟3，計計算控控制界界限、、作控控制圖圖、打打點并并判斷斷：①先計算算R圖的控控制界界限計算公公式見見表2-16。。注：D4、D3為隨著著樣本本容量量n而變化化的系系數(shù)，，可由由控制制圖系系數(shù)選選用表表中選選取。。控制圖名稱及符號控制限公式計量值均值-極差圖圖圖：圖：均值-標準差圖圖圖：

圖：單值-移動極差圖圖圖：

圖：計數(shù)值不合格品率圖圖不合格品數(shù)圖圖表2-16常常規(guī)規(guī)控制制圖控控制線線公式式n2345678910A21.8801.0230.7290.5770.4830.4190.3730.3370.308D43.2672.5752.2822.1142.0041.9241.8641.8161.777E22.6601.7721.4571.2901.1341.1091.0541.0100.975m3A21.8801.1870.7960.6910.5490.5090.4300.4100.360D3－－－－－0.0760.1360.1840.223d21.1281.6932.0592.3262.5342.7042.8472.9703.087表2-17控控制制系數(shù)數(shù)選用用表由表2-17中中可知知，當當n=5時以這些些參數(shù)數(shù)作R控制圖圖，并并將表表2-15中的的R數(shù)據(jù)在在圖上上打點點，結結果如如圖2-11。。對照常常規(guī)控控制圖圖的判判異準準則，，可判判R圖處于于穩(wěn)態(tài)態(tài)。因此，，可以以接著著建立立平均均值控控制圖圖。②計算圖的控控制界界限注：A2為隨著著樣本本容量量n而變化化的系系數(shù)，，可由由控制制圖系系數(shù)選選用表表中選選取。。由表2-17中中可知知，當當n=5時以這些些參數(shù)數(shù)作平平均值值控制制圖，，并將將表2-15中中的數(shù)數(shù)據(jù)在在圖上上打點點，結結果如如圖2-12。。對照常常規(guī)控控制圖圖的判判異準準則，，可判判均值值控制制圖無無異常常。因此可可以判判定灌灌裝過過程處處于穩(wěn)定受控狀狀態(tài)?？刂茍D應用用中常見錯錯誤⑴在5M1E因素未加控控制，工序序處于不穩(wěn)穩(wěn)定狀態(tài)時時就使用控控制圖管理理工序。⑵CP<1的情況下，，就使用控控制圖。⑶用公差代